“国家质量基础的共性技术研究与应用”XXXX申报指南394.docx
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1、附件10“国家质量基础的共性技术研究与应用”重点专项20116年度申报报指南国家质量基础(NNQI)由计计量、标准、合合格评定(检检验检测和认认证认可)共共同构成,是联合国工工业发展组织织和国际标准准化组织在总总结质量领域域100多年年实践经验基基础上提出的的。NQI支支撑并服务于于国民经济的的各个领域,具有公共产产品属性,技术性、专专业性、系统统性和国际性性特征鲜明,不仅被国际际公认是提升升质量竞争能能力的基石,更是保障国国民经济有序序运行的技术术规则、促进进科技创新的的重要技术平平台、提升国国际竞争力的的重要技术手手段。新常态态下,党中央、国国务院提出把把推动发展的的立足点转到到提高质量和
2、和效益上来,NQI的战战略地位和基基础作用更加加凸显。加强强国家质量基基础的共性技技术研究与应应用,对于推动我我国经济发展展保持中高速速增长、迈向向中高端水平平,具有重要的的现实意义。为推进我国NQQI的科技创创新,驱动我国经经济社会发展展的质量提升升,依据国务务院关于印发发质量发展纲纲要(201112020年年)的通知(国国发201129号),国务院关于印发国家计量发展规划(20132020年)的通知(国发201310号),国务院关于印发深化标准化工作改革方案的通知(国发201513号)等文件精神,按照国务院关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知(国发201464号)要求
3、,科技部会同国家质检监督检验检疫总局等13个部门,制定了国家重点研发计划国家质量基础的共性技术研究与应用重点专项实施方案。按照全链条设计、一体化实施的思路,聚焦产业转型升级、保障和改善民生、提升国际竞争力等国家重大需求,围绕计量、标准、合格评定(检验检测和认证认可)和典型示范应用5个方向设置11个重点任务:新一代量子计量基准、新领域计量标准、高准确度标准物质和量值传递扁平化、基础通用与公益标准、产业共性技术标准、中国标准国际化,基础公益检验检测技术、重要产业检验检测技术、基础认证认可技术、新兴领域认证认可技术和典型示范。本专项的总体目目标是:到22020年,实现我国NNQI总体水水平达到并跑跑
4、,在部分领域域达到领跑水水平:国际互互认测量能力力进入世界前前3,为国际单位位制重新定义义做出实质性性贡献,研制计量基基标准和测量量装置1000120 台/套,研制国家标标准物质50006000 项,计量科技整整体水平跻身身世界前列;研制国际标标准200 项以上,我国主导制制定的国际标标准占同期国国际标准总数数比例由0.7%提升到到1.5%,实现超过1100 项中中国标准走出出去,研制基础通通用、社会公公益和产业共共性国家标准准1000 余项,适应经济社社会发展和科科技创新需求求的技术标准准体系基本完完善,重点领域标标准水平领跑跑国际;填补社会公公益和重要产产业领域检验验检测新方法法和核心技术
5、术300 项项,新装置511 台/套,诊断产品770 种,实现重点领领域检验检测测核心技术突突破;建立6 套套国际或区域域领先的认证证认可技术方方案,重点领域认认证认可技术术创新能力达达到国际先进进水平;形成5 套套以上全链条条的“计量标准检验检测认证认可”整体技术解解决方案。本专项执行期为为2016年年至20200年。各任务务落实以项目目为主,2016年年第一批项目目支持任务不不超过总任务务的三分之一一,共49个任任务方向。重重点研究基本本物理常数精精密测定、新新计量和导出出量以及战略略性新兴产业业、国防等领领域关键计量量技术,重点研究基基础性、公益益性和重点产产业急需的国国际标准、国国家标
6、准、检检验检测和认认证认可技术术,以及开展NNQI技术在在典型领域的的集成示范。每每个任务方向向支持122个项目,所所有项目均应应整体申报,须须覆盖全部考考核指标。项项目执行期为为35年,如无特殊说说明,每个项目下下设的任务(课课题)数不超超过6个,项目所含单单位数不超过过20个。本专项指南如下下:一、计量技术1 新一代量子子计量基准1.1 应对单单位制变革的的基本物理常常数精密测定定研究内容:应对对国际单位制制重大变革,研制基准能能量天平、基基准热力学温温度计精密实实验系统,准确测定普普朗克常数和和玻尔兹曼常常数;准确测量浓浓缩硅28摩摩尔质量,为阿伏伽德德罗常数的测测定提供基础础数据;研究
7、基于普普朗克常数、玻玻尔兹曼常数数的质量千克克单位、开尔尔文单位复现现和传递技术术及装置,研究微波电电场强度溯源源至普朗克常常数的里德堡堡原子量子干干涉精密测量量技术;研究基于新新一代计算电电容测定精细细结构常数,结合普朗克克常数确定基基本常数基本本电荷,复现以安培培为基本单位位的电磁计量量单位。考核指标:【约约束性指标】:研制测量实实验系统8套套:基准热力学学温度计实验验系统2套,测定玻尔兹兹曼常数的相相对标准不确确定度在3106范围内;能量天平法法测量普朗克克常数试验装装置1套,2017年年测量不确定定度达到5107(k=1),2020年年测量不确定定度争取进入入108(k=1)量级级;非
8、空气条件件下精密天平平1套,1 kg砝砝码质量测量量的标准不确确定度优于113g;里德堡原子子量子干涉法法微波电场精精密测量实验验系统1套,测量的相对对标准不确定定度0.5 %(k=1);高温基准热热力学温度计计实验系统22套,600 KK至10000 K测量开开尔文的相对对标准不确定定度优于5105,1000 K至30000 K绝对对辐射温度计计测量开尔文文的相对标准准不确定度达达到(2110)1005;新一代计算算电容实验系系统1套,精细结构常常数测量的相相对标准不确确定度优于55108,交流阻抗参参数量传水平平达到109量级;浓缩硅288摩尔质量测测量的相对标标准不确定度度优于108。发
9、表被SSCI检索的的论文不少于于30篇,申请发明专专利不少于55项。【预期期性指标】:研制实用化化在线校准的的高温热力学学基准温度计计,突破高温气气冷堆温度计计在线校准技技术;研制小型化化、低扰动微微波电场精密密测量量子传传感器。实施年限:2001620020年。1.2 时间频频率基准及其其传递技术研研究研究内容:研制制高准确度锶锶原子光晶格格钟,研究突破标标准量子极限限的新方法;研究长距离离时间频率光光纤传递技术术;研究原子喷喷泉基准钟及及其应用,研究喷泉钟钟紧驾驭氢钟钟的新技术;研制原子干干涉绝对重力力基准装置,通过国际关关键比对验证证重力测量值值的准确性;研究综合守守时技术,以国家原子子
10、时标基准为为基础,产生统一的的中国协调时时UTC(CN),研究UTTC/国家秒秒长基准原子子钟驾驭时标标的技术;开展高稳定定光纤光学频频率梳及其应应用研究,实现国家波波长基准的量量值溯源;研究高精度度GNSS导导航接收机室室内校准技术术。考核指标:【约约束性指标】:研制测量装装置6套:锶原子光晶晶格钟实验装装置1套,评定不确定定度进入10018量级;原子喷泉基基准钟1台,不确定度优优于810016,天稳定度优优于210015,喷泉钟紧驾驾驭氢钟,输出频率77天稳定度优优于810016;冷原子干涉涉重力测量装装置1套,系统不确定定度优于100Gal;UTC(CN)产生系统11套,UTC(CN)与
11、UTC的的时间偏差优优于10nns,UTC(CN)时间稳定度度优于 1nns/5d;光梳波长基基准量值溯源源装置1套,不确定度优优于510013;高精度GNNSS导航接接收机室内校校准装置1套套,位置不确定定度1 cmm,授时不确定定度20nss。在SCII检索期刊上上发表论文不不少于20篇篇;申请专利不不少于6项。【预预期性指标】:掌握光钟的的高精度比对对技术;实现喷泉钟钟紧驾驭氢钟钟的技术;提高绝对重重力测量的水水平;形成利用UUTC/基准准原子钟驾驭驭产生稳定可可靠的中国原原子时的算法法;通过光梳实实现国家波长长基准的量值值溯源;实现光学频频率梳与超稳稳激光结合,产生超稳微微波,为喷泉钟
12、服服务。实施年限:2001620020年。1.3 光辐射射计量基标准准研究研究内容:研究究超导转换边边沿传感器的的单光子辐射射基准;研制高可靠靠性、小型化化的高准确度度、高稳定度度激光波长标标准;研究极端光光辐射度与材材料计量关键键技术和研制制相关测量装装置,建立太赫兹兹辐射多参数数以及极端量量程光度和超超黑材料光谱谱特性计量标标准;针对地球辐辐射平衡等辐辐射定标需求求,研究紫外至至中红外波段段基于探测器器和辐射源的的光谱辐射度度计量基准和和扁平化量传传体系;研究光腔衰衰荡法气体成成份量基准,建立基于光光频梳的光谱谱测量装置,实现CO2/CO的成成份量测量。考核指标:【约约束性指标】:建立标准
13、及及测量装置111套:光子数可分分辨微弱光辐辐射计量标准准装置,量子效率标标准不确定度度2.5%;633nmm光波长标准准装置,波长的标准准不确定度21011;太赫兹功率率测量装置,标准不确定定度1.5%;太赫兹频率率测量装置标标准不确定度度51011;极端量程光光亮度、光照照度计量标准准装置,照度测量上上限为51104lx、下限限为110011lx,不确定度22%4%;50022000nmm超黑材料漫漫反射比测量量标准装置,测量范围达达到0.011%;基于高温固固定点的光谱谱辐射度标准准,最佳不确定定度0.6%;在中红外波波段3m5m建立立光源的光谱谱辐射度测量量装置,标准不确定定度3%66
14、%;基于可调谐谐激光器的光光谱辐射度计计量标准与量量传体系,最佳不确定度度0.2%;荧光色度测测量装置,不确定度为为1.8%;基于PDHH锁频的稳腔腔长光腔衰荡荡光谱自动测测量实验装置置,3小时光腔腔温度变化不不超过0.0005;1米长光腔腔长度变化不不超过20nnm,与称重法配配制标气相比比,测量结果相相差不超过55%。申请发发明专利3项项,论文30篇篇,申请制定计量检定定规程和计量量校准规范33项。【预期期性指标】:建立新一代代高精度、扁扁平化的光谱谱辐射度计量量定标平台,满足卫星与与地面光谱辐辐射度尖端定定标需求。实施年限:2001620020年。1.4 电学量量子与几何量量计量基标准准
15、研制研究内容:研制制量子电压相相关基标准的的核心大规模模集成约瑟夫夫森结阵器件件;研制峰值110 V、频频率50 HHz4000 Hz的工工频交流量子子电压标准,研制便携免免液氦型量子子电压标准,研制量子功功率基准;研究纳米电电路高频量子子阻抗特性及及测试系统;研制X射线线晶格比较仪仪标准装置,实现硅单晶晶晶格常数的的定值及溯源源,实现量值国国际等效;研究基于光光频梳的新一一代几何量计计量基准,研制光频梳梳绝对测距装装置。考核指标:【约约束性指标】:研制量子基基标准及测试试系统所需芯芯片2种:研制出集成成规模大于11万个结的约约瑟夫森结阵阵器件;研制交流量量子电压系统统所需芯片。研研制基标准或
16、或测量装置66套:交流流量子电压标标准装置1套套,峰值10 V、频率550 Hz400 HHz,不确定度55 V/VV(k=1);便携式免免液氦维护型型量子电压标标准1套;400 Hz有功量量子功率基准准装置1套,电压1000V,电流 5AA,电压、电流流及有功功率率测量不确定定度分别为:0.0011%(k=1)、00.001%(k=1)、00.002%(k=1);量子阻抗抗零拍检波测测试系统1套套,频带范围GGHz,可测量110 ddBm微小信信号;X射线晶晶格比较仪11套,测量不确定定度:5.00107(k=1);基于光频频梳的新一代代几何量计量量核心装置11套,测量不确定定度107。发表
17、论文文不少于200篇,申请专利/软件著作权权不少于3项项。【预期性性指标】:研研制各种量子子电压基标准准所需的核心心器件,系统化建设设电学量子基基标准体系,研究交流量量子电压量值值传递方法,研制便携式式量子电压标标准并推广其其在工业、国国防、军工、科科研等领域的的应用,实现对4000Hz有功功功率的精确确测量。建立立X射线晶格格比较仪国家家计量标准装装置,申请制定国国家校准规范范和国家标准准,开展国际比比对。研制光光频梳绝对测测距大长度测测量实验装置置,提升大长度度计量能力。实施年限:2001620020年。1.5 气相分分子化学反应应精确操控与与精密测量系系统研究内容:研发发量子态分辨辨的冷
18、原子分分子束源装置置,研究冷分子子离子的精确确操控技术,精确测量极极低温下的基基元离子分子反应速速率;研发高精度度、高分辨的的光谱和质谱谱技术,精确测量关关键化合物和和反应物的分分子键能;研制高精准准定性定量能能力的光谱质质谱系统,实施靶向的的气相离子/分子合成,精密测量功功能分子结构构及活性;研制存储超超大离子的离离子阱、离子子信号无损探探测系统,研究离子阱阱内生物大分分子精确操控控、激光解离离和结构精确确鉴定技术。考核指标:【约约束性指标】:极低温量子子态选择的基基元离子分子化学反反应实验装置置1套,离子分子束束源温度低于于6K。化学学键能精密测测量装置1套套,实验获得55个以上重要要分子
19、的精确确键能的测量量数据,键能的精度度超越化学精精度(1 kcal/mol)。光光谱质谱分析析系统1套,质荷比测量量范围102000aamu。基于于紫外激光质谱技术的的生物大分子子结构精确测测量系统1套套。离子阱检检测最大质荷荷比300000Th;质量分辨率率大于等于330000;实现激光器器对质量大于于等于29KKDa大分子子的解离,序列覆盖率率优于60%。发表SCCI论文300篇以上,申请发明专专利20项以以上。【预期期性指标】:形成气相分分子化学反应应精确操控与与精密测量研研究基地。实施年限:2001620020年。2 新领域计量量标准2.1 先进制制造中关键参参量的计量标标准和溯源技技
20、术研究研究内容:研究究以光学频率率梳等前沿技技术的面形测测量方法和高高精度面形轮轮廓标准装置置;研制混合式式角度标准装装置,研究宽带实实时角度发生生及同步比较较技术、混合合动态测角与与溯源技术;研究晶圆标标准片计量技技术,研制校准装装置实现集成成电路线上测测量仪器直接接校准;研制针尖增增强拉曼光谱谱仪,研究纳米材材料微区拉曼曼准确测量与与溯源技术;实现相关参参量的国内量量值统一及溯溯源,参与国际比比对,满足量值国国际等效性。考核指标:【约约束性指标】:研制装置44套:非球面面形形轮廓标准测测量装置1套套,面形轮廓测测量标准不确确定度:0.2m(球球面或非球面面);混合式角度度计量标准装装置1套
21、,0/s100/s范围内角角度示值误差差:0.2,100/s2000/s范围围内角度示值值误差:0.5,200/s3000/s范围围内角度示值值误差:1.0;晶圆标准片片校准装置11台,测量不确定定度小于4 nm(k = 1);针尖增强拉拉曼光谱测量量装置1台,拉曼空间分分辨力80nnm,拉曼光谱分分辨力2 ccm1。发表文章章10篇,申请发明专专利3项。实施年限:2001620020年。2.2 精密制制造中的补偿偿和测量关键键技术研究研究内容:研究究干涉测量中中的气体折射射率高精度测测量与误差补补偿技术,研制气体折折射率高精度度测量仪器;研究散斑数数字比较全息息测量技术,研制相关仪仪器装置,
22、实现精密制制造中表面形形貌和形变的的高精度无损损动态、高效效测量;研究微纳三三维动态位移移(测头)校准准装置,形成主轴及及测头的动静静态参数综合合计量系统;研究自支撑撑薄膜标准溯溯源技术,实现微膜非非接触式高精精度测量,建立国家微微膜计量标准准测量装置,满足微电子子半导体、新新能源及精密密机械等先进进制造的溯源源和科研需求求。考核指标:【约约束性指标】:1.研制测测量装置6套套:气体折射率率测量仪1套套,折射率测量量相对不确定定度21008(k=2);可用于双频频激光干涉仪仪的新型波长长跟踪器2套套,长时间稳定定性(24小小时)优于1107;散斑数字比比较全息测量量装置和算法法软件1套,工作波
23、长5532nm,测量不确定定度0.1微微米,视野范围11010厘厘米;建立高速主主轴动静态参参数计量标准准装置1台,实现额定转转速下的动态态参数测量不不确定度(线值)优于80m(k=2);结合三维动动态位移(测头)校准准装置,形成主轴及及测头的动静静态参数综合合计量平台,全面评价整整机质量;自支撑薄膜膜厚度计量标标准装置1台台,测量范围:(101100)mm,测量不确定定度:(0.5+0.003H)mm。发表论文文12200篇,申请专利/软件著作权权48项。【预预期性指标】:申请制定计量检定定规程和计量量校准规范44项以上,研究成果在在精密制造现现场应用。实施年限:2001620020年。2.
24、3 航天空空间关键计量量标准及溯源源技术研究研究内容:研究究建立空间标标准太阳电池池计量标准装装置、模拟空空间太阳光源源和测量装置置及其溯源技技术;研究建立带带电粒子水吸吸收剂量和光光子硅吸收剂剂量标准装置置和溯源技术术,研究固体剂剂量计空间辐辐射累积剂量量测量方法;研究建立(0.53300) keV单单能X射线标标准装置;研究建立基基于长寿命核素和核核素的活度计计量标准装置置和量值溯源源技术;研究注量、水水吸收剂量等等导出量的复复现新技术并并建立计量基基准。考核指标:【约约束性指标】:研制基标准准测量装置99套,标准器2套套:建立空间标标准太阳电池池量子效率和和短路电流计计量标准装置置1套,
- 配套讲稿:
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