重大科学仪器设备开发重点专项2016年度申报指南

—1—附件6“重大科学仪器设备开发”重点专项2016年度申报指南科学仪器设备是科学研究和技术创新的基石，是经济社会发展和国防安全的重要保障。为切实提升我国科学仪器设备的自主创新能力和装备水平，促进产业升级发展，支撑创新驱动发展战略的实施，经国家科技计划战略咨询与综合评审特邀委员会、国家科技计划管理部际联席会审议，“重大科学仪器设备开发”重点专项作为2016年度启动的专项之一，并正式进入实施阶段。一、指导原则与主要目标本专项坚持问题导向、需求导向原则，紧扣我国科技创新、经济社会发展对科学仪器设备的重大需求，充分考虑我国现有基础和能力，在继承和发展“十二五”期间国家重大科学仪器设备开发专项成果的基础上，坚持政府引导、企业主导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破的原则，以关键核心技术和部件的自主研发为突破口，聚焦高端通用科学仪器设备和专业重大科学仪器设备的仪器开发、应用开发、工程化开发和产业化开发，带动科学仪器系统集成创新，有效提升我国科学仪器设备行业整体创新水平与自我装备能力。—2—通过本专项的实施，构建“仪器原理验证→关键技术研发（软硬件）→系统集成→应用示范→产业化”的国家科学仪器开发链条，完善产学研用融合、协同创新发展的成果转化与合作模式，激发行业、企业活力和创造力。强化技术创新和产品可靠性、稳定性实验，引入重要用户应用示范、拓展产品应用领域，大幅提升我国科学仪器行业可持续发展能力和核心竞争力。本专项按照全链条部署、一体化实施的原则，共设置了关键核心部件、高端通用科学仪器和专业重大科学仪器3类任务，下设10个重点方向，本指南为重大科学仪器设备开发专项2016年度指南，支持数量不超过实施方案内容的30%。二、总体要求1.专项定位本专项充分利用国家科技计划（专项、基金）或其他渠道，已取得的相关检测原理、方法、技术或科研装置，开展系统集成、应用开发和工程化开发，形成具有自主知识产权、“皮实耐用”和功能丰富的重大科学仪器设备产品，并服务科学研究和经济社会发展。项目成果是以市场前景广泛的关键核心部件和重大科学仪器设备产品的开发和产业化应用为目标（一般的核心部件与科学仪器的原理和方法研究，商业化前景不明确的核心部件与仪器研制等工作，以及临床医疗仪器、生产设备、机械装备、平台建设等，不属于本专项的支持方向）。—3—2.申报主体结合本专项的特点和定位，如无特殊说明，本指南所设项目均由有条件的企业牵头申报。鼓励企业结合国家需求和自身发展需要，联合科研院所和高等学校的优势力量参与项目研发工作（主要为企业提供所需的技术支撑），落实目标任务明确、产权和利益分配明晰的产学研用结合机制。同时，要采取有效措施，切实发挥企业在专项中的技术创新决策、研发投入、项目实施组织和成果转化等方面的主体地位作用。3.支持方式本专项每个指南方向下的项目可支持1—2项，实施“后端资助”机制。即，结合科学仪器开发的特点，以及我国科学仪器产业发展实际，强化利益共享、风险分担机制，对企业承担的项目，实施专项经费后端资助政策。项目立项后，前半段主要由承担单位自筹经费实施，资助20%的专项经费；经中期评估确认，项目进展顺利、能够达到预期目标、科研管理和项目经费管理规范的项目，后半段再主要由专项经费给予支持。4.立项要求4.1项目基本要求1）国内外需求迫切，目标仪器设备应用单位明确且具有代表性，相关原理、方法或技术已取得重要突破，能形成具有自主知识产权和市场竞争力的核心部件与科学仪器产品。—4—2）目标核心部件与仪器设备整体设计完整、结构清晰合理，技术路线（含软件开发）可行，工程化方案、应用开发方案可操作性强；项目质量管理和产业化策划、企业资质和能力、知识产权和利益分配等非技术内容可行。3）拥有本领域的核心关键人才，且具有相关理论研究、设计、工程工艺、系统集成、应用研究以及产业化研究等相关方面结构合理的人员队伍。4）对核心部件类项目：原则上承担单位主营业务为核心部件生产企业，项目实施后能够获得全部自主知识产权，技术就绪度达到7级以上，并在相关仪器主要生产企业得到广泛应用，形成一定市场规模，产生直接经济效益。5）对仪器整机类项目：充分利用国家科技计划（专项、基金）或其它渠道，已取得的相关检测原理、方法、技术或科研装置成果，开展系统集成、工程技术研究和应用开发，形成“皮实耐用”、功能丰富的重大科学仪器设备产品，并服务科学研究和经济社会发展。根据科学仪器设备开发和应用的自身规律，每一个项目应包括仪器开发（含软件开发）、应用开发、工程化开发和产业化开发等类型工作。除仪器设备开发单位外，产业化单位、应用单位也应从项目设计开始，全程参与项目的组织和实施工作。项目实施三年后，目标仪器技术就绪度达到7级以上，可形成一定市场规模，产生直接经济效益。—5—4.2企业承担项目的基本要求（1）在中国大陆境内注册，具有较强科学仪器设备研发和产业化能力，运行管理规范，具有独立法人资格；（2）经高新技术企业认定或达到同等条件；（3）项目与企业重点发展方向相符；（4）与项目参与单位具有前期合作基础；（5）与项目参与单位事先签署具有法律约束力的协议，明确任务分工、国拨经费分配、成果和识产权归属及利益分配机制；（6）企业投入的自筹研发经费与国拨经费投入比例不低于1：1。投入的自筹研发经费应用于项目研发活动，而不得用于生产线、厂房等产业化能力建设。4.3项目组织要求（1）项目推荐单位要加强本部门、本地区、本行业领域科学仪器设备发展的顶层设计、资源整合和扶持培育。（2）项目推荐单位要组织项目牵头单位，会同产、学、研、用等各方面，积极开展项目设计和策划工作。在项目设计时，既要注重技术问题，也要注重工程化和产业化策划、企业资质和能力以及知识产权和利益分配机制等非技术问题。（3）项目推荐单位要督促项目承担单位在项目提出时落实法人负责制、落实项目配套条件；督促项目承担单位联合国内外优势力量共同开展项目设计和实施。—6—（4）项目推荐单位在组织推荐过程中要充分发挥专家的咨询作用。除考虑技术可行性外，还应重点关注工程化和产业化策划、企业资质和能力以及知识产权和利益分配机制等非技术内容。在此基础上，择优向科技部推荐项目。三、主要任务1.核心关键部件开发与应用攻克源部件、探测器与传感器、分析分离与控制部件等科学仪器核心部件的关键技术，研究部件的核心关键材料以及生产工艺，形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的核心关键部件。共性考核指标：目标产品应通过可靠性测试和异地测试，技术就绪度达到9级，至少应用于2种类型仪器。原则上，每个项目下设任务数不超过6个，承担单位数不超过6个。1.1源部件1.1.1光源（1）高强度、高稳定空心阴极灯研究内容：研发高强度、高稳定空心阴极灯，优化空心阴极灯结构设计，研究合金阴极材料组成及制作工艺，改善空心阴极灯生产工艺，研制空心阴极灯性能测试特殊装置，研究影响噪声、同心度等关键指标的因素及改善方法。开展工程化开发和产业化开发，形成工程化和产业化能力。为原子吸收光谱仪和原子荧光—7—光谱仪等仪器提供核心部件。考核指标：稳定性指标，铜灯在30min内基线漂移0.2%，其它元素灯在5min内基线漂移0.6%；普通元素灯的使用寿命≥6000mA.h，易熔、易挥发元素灯≥4000mA.h；改善空心阴极灯性能，灯噪声≤±0.2%T，灯旋转360°的能量偏移＜10%。应提出明确合理的可靠性指标要求，项目完成时，目标产品应参照国家或行业相关标准进行测试。发明专利3项，技术标准3项。项目验收后三年内年销量达到2万支。实施年限：不超过3年1.1.2射频源（1）ICP射频源研究内容：开发ICP射频源，研究大功率射频自激发生、频率锁相、功率调谐和高效散热技术，开发能够有效的降低等离子体电势的全固态自激式电感耦合等离子体射频源；实施ICP射频源的工程化和工艺化开发，形成可靠的产品，解决相关国产仪器对高性能射频源关键部件需求的难题。考核指标：工作频率27.12MHz，频率稳定度±0.02%，功率输出0.6～1.6kW可调。发明专利3项，技术标准3项。项目验收后三年内年销量达到100只以上。实施年限：不超过3年（2）双相射频源—8—研究内容：开发双相射频源，研究双相射频源高精度驱动与高稳定反馈、过载保护电路、辅助激发信号耦合与双相射频电源数字控制技术，开发能够精密驱动线性离子阱的双相射频高压电源；实施双相射频源的工程化和工艺化开发，形成稳定可靠的产品，有效解决相关国产仪器对高性能双相射频源关键部件的需求。考核指标：射频高压最大2kVpp，频率0.9～2MHz，辅助信号带宽50kHz～450kHz；射频高压最大10kVpp，频率1M～1.2MHz，辅助信号带宽10k～550kHz。发明专利3项，技术标准3项。项目验收后三年内年销售达到100套。实施年限：不超过3年1.1.3新型质谱离子源研究内容：研究敞开式离子化新技术，研制新型电喷雾、介质阻挡放电、激光/气体辅助喷雾和高度集成化敞开式的离子源，开展新离子化应用方法开发和数据库构建，实施新离子源的工程化和产业化开发，满足原位实时快速分析、单细胞分析、质谱成像分析、超痕量样品分析需求，推动我国质谱离子化技术与装置的跨越式发展。考核指标：形成6种以上具有自主知识产权的新型敞开式质谱离子源产品，有力支撑食品安全、环境应急、新药研发、现场快检、生物研究、质谱成像、公共安全等质谱检测应用。形成敞开式质谱离子源工艺化、产业化基地，实现批量生产。发明专利—9—3项，技术标准3项。项目验收后三年内年销售达到40套以上。实施年限：不超过3年有关说明：每个项目形成5种以上不同的离子源产品。1.2探测器与传感器1.2.1光探测器（1）光电倍增管研究内容：开发侧窗型、端窗型光电倍增管，研究侧窗型、端窗型光电倍增管的结构设计，优化阴极材料及倍增极材料配方和制作工艺，研究包括激活工艺、封装工艺等在内的各环节生产工艺，探究影响光电倍增管灵敏度、暗电流、响应时间等关键性能的因素及改进方法，进行工程化和产业化开发，为分析仪器、辐射测量仪器、高能物理研究、石油测井及军用设备提供关键部件。考核指标：阳极光照灵敏度≥300A/lm（典型值）；最大暗电流＜50nA（30分钟后）；增益＞106。发明专利3项，技术标准3项。项目验收后三年内年销售达到500支。实施年限：不超过3年（2）太赫兹探测器研究内容：研制基于栅控二维电子气的新型室温太赫兹探测器，突破场效应混频探测器芯片及其模块制造的关键技术，实现全国产化。建立定量化的场效应混频探测器模型和模拟仿真技术；从外延材料、天线设计、阻抗匹配到模块化集成实现场效应混频—10—探测器的优化设计；开发纳米栅极及其低漏电率的工艺制备技术；研究二维电子气场效应阈值电压的调控技术，研制两端结构的高灵敏度太赫兹场效应混频探测器。考核指标：研制成0.1～1.1THz波段内系列化的室温太赫兹场效应混频探测器芯片及其模块，满足室温下高灵敏度的太赫兹波探测需求。0.11、0.22、0.34、0.65和0.90THz探测器芯片的等效噪声功率小于10pW/Hz1/2；响应度大于2800V/W；带宽大于80GHz；响应时间小于100ns；硅透镜和波导喇叭集成的两种探测器模块。发明专利3项，技术标准3项。项目验收后三年内年销售达到100套。实施年限：不超过3年1.2.2辐射探测器研究内容：攻克高密度快衰减无机闪烁晶体生长及阵列加工制备、PIPS探测器的高阻硅材料研制、吸收区结构设计及漏电流工艺控制等关键技术，建立辐射探测器成套的完整生产、测试工艺，形成具有自主知识产权的高性能（高能量分辨率、高空间分辨率、高时间分辨率）、高可靠性辐射探测器系列产品，开展工程化和产业化研究，形成批量生产能力，为医疗诊断仪器、工业无损探测仪器和核辐射环境检测仪器提供核心关键部件。考核指标：辐射探测器实现国产化和批量生产，基本满足我国科学仪器和工业应用对辐射探测器的需要。闪烁晶体探测器光—11—输出≥45000ph/MeV；衰减时间≤100ns；密度≥6.5g/cc；能量分辨率≤9%@662keV；阵列规格：4×4～16×