近日，由國家市場監(jiān)督管理總局組織實施的“銫原子噴泉基準鐘的開發(fā)和應用”、“跨尺度微納米測量儀的開發(fā)和應用”、“微膜泵驅(qū)動核酸微全分析儀”和“質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應質(zhì)譜儀器研制及應用示范”4項國家重大科學儀器設備開發(fā)專項項目通過驗收。

“銫原子噴泉基準鐘的開發(fā)和應用”項目由中國計量科學研究院李天初院士牽頭承擔。項目攻克了冷原子制備、冷卻和探測、超穩(wěn)微波產(chǎn)生、光纖高保真?zhèn)鬟f時間頻率等關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出銫原子噴泉基準鐘(NIM6)、光纖頻率傳輸儀、銣噴泉標準鐘、銣噴泉鐘工程化樣機等儀器。其中，NIM6頻率不確定度優(yōu)于5.8E-16，相當于5400萬年不差1秒；光纖頻率傳輸儀，能在1-100km的光纖鏈路上以極高穩(wěn)定度、高可靠地傳輸頻率信號；銣噴泉標準鐘經(jīng)基準鐘校準后頻率準確度能夠達到1.9E-15。項目成果為北京衛(wèi)星導航中心時間頻率系統(tǒng)標準時標的產(chǎn)生、保持、改進和比對提供計量支撐，為建設我國獨立自主、準確可靠的時間頻率體系具有重要意義。

銫原子噴泉基準鐘

“跨尺度微納米測量儀的開發(fā)和應用”項目由上海市計量測試技術(shù)研究院牽頭承擔，項目攻克了宏微聯(lián)動多軸驅(qū)動和多測頭集成、原子沉積光柵納米量值溯源、雙角度傾斜式場掃描等關(guān)鍵技術(shù)，研制出6種不同型號的跨尺度微納米測量儀，測量范圍達到150mm×150mm×80mm，納米計量光柵標準節(jié)距212.8±0.1nm，光柵高度大于60nm，光干涉測量垂直掃描范圍150μm，掃描速度30μm/s，掃描探針顯微測量可以實現(xiàn)納米級分辨力。項目成果為微納米標準、精密光學儀器、半導體、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域提供檢測支持，并陸續(xù)在航空航天、微電子、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域進行推廣應用，為提升我國微納米領(lǐng)域的測量能力奠定了基礎。

高精度型跨尺度微納米測量儀

“微膜泵驅(qū)動核酸微全分析儀”項目由中國檢驗檢疫科學研究院、北京博暉創(chuàng)新生物技術(shù)股份有限公司等共同承擔，項目攻克核酸微全分析儀器核心技術(shù)、微流體驅(qū)動控制平臺與高通量檢測及熒光檢測單元集成的核心關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)出了多功能核酸微全分析儀、便攜式核酸微全分析儀。針對環(huán)境監(jiān)測、生物計量、檢驗檢疫、疾病診斷與研究等領(lǐng)域不同應用需求，解決多靶標同步高通量、高靈敏、現(xiàn)場快速、準確定量檢測等多項分析技術(shù)瓶頸性難題，檢測靈敏度可比常規(guī)PCR敏感高出一個數(shù)量級，檢測時間為常規(guī)PCR方法的1/5。通過該項目實施，建成了國內(nèi)第一條微流控芯片自動化生產(chǎn)線，多功能核酸微全分析儀及配套HPV芯片試劑的CFDA注冊取證并上市銷售，銷售量550臺，在450多家醫(yī)院開展HPV檢測，試劑銷售已經(jīng)超過180萬人份。

多功能核酸微全分析儀

“質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應質(zhì)譜儀器研制及應用示范”項目由北京市計量檢測科學研究院、北京凱爾科技發(fā)展有限公司等共同承擔，項目針對大氣霧霾污染源快速追蹤、載人航天密閉艙內(nèi)有毒有害氣體監(jiān)測、公共場所化學毒劑恐怖襲擊等領(lǐng)域?qū)υ诰€、實時、超痕量揮發(fā)性有機物檢測設備的迫切需求，重點攻克了高精度質(zhì)子轉(zhuǎn)移離子源、飛行時間質(zhì)譜雙場加速和無網(wǎng)反射、四極桿質(zhì)譜寬動態(tài)范圍信號采集提取和快速在線數(shù)字濾波、高精度質(zhì)譜評測標準氣體研制等關(guān)鍵技術(shù)，成功研制了質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應飛行時間質(zhì)譜儀(PTR-TOFMS)和四極桿質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應質(zhì)譜儀(PTR-QMS)，實現(xiàn)了對多組分揮發(fā)性有機物的實時、快速、高靈敏度檢測，質(zhì)量分辨率、檢出限等關(guān)鍵技術(shù)指標達到國際同類儀器水平。項目研究成果已在大氣霧霾監(jiān)測、密閉艙內(nèi)環(huán)境監(jiān)測、進出口橙汁產(chǎn)地溯源追蹤、肺癌病人快速篩查等領(lǐng)域進行了應用示范，具有廣泛的應用前景。

質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應飛行時間質(zhì)譜儀