上海光机所在低电压驱动焦耳热界面蒸发方面取得进展

近期,中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光元件技术与工程部吴卫平研究员和刘丰华副研究员团队,在新型介孔碳材料实现微观界面焦耳热蒸发方面取得进展,相关研究成果以“Electrically powered artificial black body for low-voltage high-speed interfacial evaporation”为题,发表在Journal of Materials Chemistry A上。

  太阳能是一种无污染、无二氧化碳排放的可再生能源,太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。基于光热效应的界面蒸发是一项有别于传统方法的新技术,在应对全球气候问题和清洁能源高效利用等方面具有重要意义。然而,基于光热的界面蒸发技术面临蒸发速率低,且难以实现紧凑化设计等瓶颈问题,严重阻碍了其推广和应用。

  研究人员在前期光热界面蒸发研究工作的基础上,采用体相导电介孔碳材料构筑了一种低成本、机械强度高的焦耳热蒸发装置,实现了低电压(1 V-9 V)驱动的高速率蒸汽产生速率(达98.7 kg m−2 h−1),其能量转换效率达到80%以上,并有望进一步提升。与基于传统80/20 CrNi电阻电热合金加热蒸发装置相比,蒸发速率与能耗发生了数量级变化。这主要是基于成型体相多孔碳材料内部丰富的分级介孔微纳结构、可调谐的化学表面特性及适宜可调的电导率等优势。由电场产生的焦耳热被限制在有限的空间内,通过介孔碳材料达到了微观限域控制效果,与碳材料内部的界面水实现了能量与蒸发的局域化匹配。该研究还研制并测试了一种低电压驱动的加热模块化装置,展示了利用太阳能电池、风能和潮汐发电等可再生能源的工业潜力和新的离网解决方案,将有助于分布式可再生绿色能源的应用拓展。

  本项研究证实了多孔碳材料在焦耳热作用下的微观表界面限域蒸发性能,获得了高的蒸汽转化速率和能量转换效率,具有可集成化、多物理场协同等特点,表明具有微纳尺度结构的体相介孔碳材料及其低电压焦耳热技术,在能量限域利用、海水淡化、矿物提取及蒸馏提纯等领域的应用前景。

  相关工作得到了科技部重点研发计划和中国科学院特别研究助理资助项目的支持。

  图1 基于体相多孔碳材料的微观限域界面蒸发。(a)基于光热及焦耳热原理太阳能利用实现稳定界面蒸发的概念图。体相多孔碳材料的(b,c)扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)照片,(d,e)氮气吸脱附曲线和孔径分布。(f) 通过低电压驱动产生焦耳热实现高速率界面蒸发的原理示意图。(g) 微观限域作用下的水蒸发过程和机理示意图。

近期,中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光元件技术与工程部吴卫平研究员和刘丰华副研究员团队,在新型介孔碳 …

沈阳自动化所在工业5G超可靠低时延通信方面研究取得新进展

近日,网络通信领域学术期刊IEEE Communications Magazine(中国科学院一区TOP期刊,IF:11.2)刊载了中国科学院沈阳自动化研究所工业5G团队的最新成果Towards Critical Industrial Wireless Control: Prototype Implementation and Experimental Evaluation on URLLC。

  5G超可靠低时延通信(URLLC)是5G的三大技术场景之一,其提供的毫秒级无线通信时延、99.999%可靠性的通信指标,被认为是支撑自动驾驶、工业自动化等关键业务的可行技术。但是,5G URLLC技术的大规模商用还有待进一步验证。为此,中国科学院沈阳自动化研究所工业5G团队在前期提出的现场级工业5G控制网络WIA-NR技术思想的基础上,搭建了软件定义的工业5G实验平台,支持开展各种类型的工业控制实验测试工作。

  该研究中,团队比较了Profinet等工业有线网络与URLLC等工业无线网络在速率、实时性、可靠性以及应用场景等方面的差别,分析了机器人遥操作的监督控制、单向开环控制和双向闭环控制等典型模式的通信需求,总结了基于5G URLLC的工业控制所面临的三方面挑战,包括异构工业网络互联的QoS保障、URLLC与工业协议的适配、基于URLLC的高精度控制等。

  针对上述挑战,团队设计了基于工业5G的无线空口协议栈和软件可定义的硬件架构,并开展了“人在回路”的机器人遥操作闭环反馈控制实验,评估了通信时延对控制透明性(Transparency)的影响。实验结果表明,研发的工业5G实验平台可以提供毫秒级通信时延和99.999%以上可靠性的通信指标,同时支持触感级无线遥操作,其透明性与有线遥操作近似。

基于二端口网络的“人在回路”机器人遥操作分析

端到端通信时延与控制透明性实验结果

  沈阳自动化所工业5G团队聚焦5G与工业制造技术的融合创新研究,近年来在工业5G的协议设计、异构协议适配、标准制定和系统验证方面取得了进展,成果先后发表于IEEE Network,Engineering(中国工程院院刊)等学术期刊。

  该研究成果得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、辽宁省科技计划、中国科学院青年创新促进会项目的支持。(工业控制网络与系统研究室)

近日,网络通信领域学术期刊IEEE Communications Magazine(中国科学院一区TOP期刊, …

“2030+宏伟愿景:创新计量科技,应对全球挑战”国际研讨会在深圳举行

12月1日

2023年亚太计量规划组织(APMP)

全体大会系列活动的“重头戏”之一——

“2030+宏伟愿景:

创新计量科技,应对全球挑战”

国际研讨会在深圳举行

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国际研讨会现场

国际计量局(BIPM)局长马丁·米尔顿(Martin Milton),国际计量委员会前秘书长、加拿大国家研究理事会(NRC)国家计量院前院长詹姆斯·麦克拉伦(James McLaren),国际计量局(BIPM)前局长迈克尔·库纳(Michael Kuehne)等国际计量界知名专家;深圳市副市长张礼卫,市场监管总局计量司副司长黄广龙,深圳市政府秘书长高圣元,广东省市场监督管理局总工程师林淑英,深圳市市场监督管理局局长蔡英权、副局长李军等政府领导;中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)院长方向,副院长杨平、屈继峰出席会议。国际米制公约组织(BIPM)、亚、欧、美、非、海湾地区5个区域计量组织及相关国际组织代表,APMP22个正式成员经济体和7个附属成员经济体代表,国内计量技术机构、学术界、产业界代表共近600人参加会议。研讨会开幕式由中国计量院院长方向主持。报告会部分由CIPM委员、中国计量院高级专家段宇宁主持。

国家市场监督管理总局(以下简称“市场监管总局”)总工程师黄国梁,深圳市市长覃伟中,亚太计量规划组织(APMP)主席、韩国标准科学研究院院长朴玄珉(Hyun-Min Park)出席会议并致辞。国际计量委员会主席温南·洛(Wynand Louw),国际计量委员会(CIPM)副主席、美国国家标准技术研究院(NIST)首席计量师詹姆斯·奥尔索夫(James Olthoff),国际计量委员会委员、德国物理学会主席约阿希姆·乌尔里希(Joachim Ullrich),国际计量委员会秘书长、日本国家计量院院长臼田·孝(Takashi Usuda),中国科学院院士郑海荣等作主旨报告。

市场监管总局总工程师黄国梁指出,计量是高质量发展的重要基础。我国是计量创新成果转化的最大平台,要顺应计量跨学科融合发展趋势,以更加开放的思维和举措,加强对话、交流和合作,推动计量创新实现更广泛更深入的合作,为应对全球共同挑战做出新的更大贡献。

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市场监管总局总工程师黄国梁致辞

深圳市市长覃伟中在致辞中指出,深圳坚持把计量作为城市高质量发展的重要基础支撑,努力打造与推动科技创新、建设现代化产业体系相适应的计量基础能力和现代先进测量体系。未来,深圳将加强与国际计量组织的交流合作,促进计量基础设施互联互通,共同推进计量基础研究和应用推广。

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深圳市市长覃伟中致辞

APMP主席、韩国标准科学研究院院长朴玄珉在致辞中,对亚太计量规划组织所取得的成绩及本次研讨会主题给予了高度评价。

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APMP主席、韩国标准科学研究院院长朴玄珉致辞

研讨会邀请

国内外多位学术大咖作主旨报告

呈现一场精彩纷呈的学术盛宴

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中国计量院院长方向主持国际研讨会开幕式

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CIPM委员、中国计量院高级专家段宇宁主持主旨报告环节

CIPM主席温南·洛以“CIPM 2030+愿景和重大计量挑战与横向主题介绍”为题,全面介绍了CIPM 2030+战略提出的气候变化与环境、健康与生命科学、食品安全、能源、先进制造,以及数字化转型和“新”计量等全球计量界需要共同应对的七大新兴计量挑战,从国际组织的角度展望全球层面的计量事业“规划图”,为国际计量界带来未来发展的“指南”。

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CIPM主席温南·洛作报告

气候变化与环境计量位列七大新兴计量需求首位。最近,BIPM和世界气象组织(WMO)联合发布了《计量支撑气候行动》报告,明确了126项与计量相关的发展建议。国际计量委员会副主席、美国国家标准与技术研究院(NIST)首席计量师詹姆斯·奥尔索夫(James Olthoff)以“气候变化与环境的重大测量挑战”为题,重点介绍了气候变化与环境的一些挑战,并就国家计量院在应对这些挑战中可发挥的重要作用给出建议。

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CIPM副主席、NIST首席计量师詹姆斯·奥尔索夫作报告

随着数字时代来临,世界各国共同面临着数据与数字技术发展带来的新问题,计量界也面临实现计量本身的数字化和实现计量在数字化世界中应用的双重挑战。为此,CIPM2023年正式成立了“计量与数字化论坛”以应对这些挑战。国际计量委员会委员、德国物理学会主席约阿希姆·乌尔里希(Joachim Ullrich)以“计量与数字化论坛:面向数字化挑战”为题,对这些挑战作了具体阐述。

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CIPM委员、德国物理学会主席约阿希姆·乌尔里希作报告

国际计量委员会秘书长、日本国家计量院院长臼田·孝(Takashi Usuda)以“日本计量的120年、日本国家计量院的关键作用和未来十年展望”为题,通过线上方式介绍了日本计量发展史和日本国家计量未来十年发展规划。

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CIPM秘书长、日本国家计量院院长臼田·孝作报告

健康与生命科学是CIPM提出的七大计量挑战的第二个。作为一种理想的生物医学应用工具,声镊技术具有非侵入性、无标记操作等优点,在生物医学领域应用潜力巨大。中国科学院院士、中国科学院深圳先进技术研究院副院长郑海荣在题为“声镊:设计和生物应用”的线上报告中,介绍了基于复杂和任意波场的声镊方面最新研究进展,以及声镊在生物医学领域的具体应用。

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中国科学院院士、中国科学院深圳先进技术研究院副院长郑海荣作报告

最后,本次研讨会东道主中国计量院院长方向以“创新计量科技,应对全球挑战”为题,介绍了中国计量院为应对全球挑战所作的中国贡献,以及中国计量院在环境与气候变化、生命科学、量子计量、计量数字化转型等CIPM战略提到的关键领域的研究进展。

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中国计量院院长方向作报告

此次国际研讨会

是第39届APMP全体大会的

主场活动和重要环节

会议围绕《CIPM战略2030+》

就计量在气候变化、数字化转型、先进制造、量子科学、生命科学等

新兴领域的创新应用进行深入探讨

旨在促进全球计量科学交流

推动计量国际合作高质量可持续发展

研讨会由中国计量院主办、

深圳中国计量科学研究院技术创新研究院承办

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据了解,APMP是亚太地区的计量合作组织,是国际计量委员会认可的全球六个区域计量组织之一。截至2023年5月,共有来自28个经济体的47个正式成员机构和来自13个经济体的14个附属成员机构。我国于1981年以正式成员经济体身份加入该组织,受市场监管总局委托,中国计量院作为中国在APMP的成员代表。

APMP的最高权力机构是全体大会,每年举行一次,是APMP框架下规格最高、规模最大的会议。此次是继2004年、2015年之后,我国第三次主办该会议,也是疫情阻断四年后,APMP大会亚太计量大家庭的首次重聚。(文:石亚楠  图:曾繁辉、林泽杰)

12月1日 2023年亚太计量规划组织(APMP) 全体大会系列活动的“重头戏”之一—— “2030+宏伟愿景 …

全国碳市场达到预期建设目标

  10月27日,生态环境部召开10月例行新闻发布会,生态环境部应对气候变化司司长夏应显介绍,2021年7月16日,全国碳排放权交易市场启动上线交易。经过两年多的建设运行,市场总体运行平稳,初步构建了制度框架体系,顺利开展配额清缴履约,形成了合理的全国碳价信号,达到预期建设目标。正在进一步夯实7个行业数据基础,开展研究,为纳入其他高排放行业做准备。全国碳排放权交易市场启动上线交易以来,配额价格总体保持稳中有升。

  问答如下↓

  封面新闻记者:全国碳排放权交易市场上线交易已经超过两年时间了,怎样评价这两年多碳市场的交易情况?何时启动碳市场扩容工作?另外,部分企业拥有盈余配额却不愿交易,整个市场交易量不活跃,请问生态环境部如何看待该现象?

  夏应显:感谢您的提问,您问了三个问题。第一,关于全国碳排放交易权市场的建设问题。第二,扩容的问题。第三,市场活跃程度的问题。这三个问题,我给你一一作答。

  第一个问题,关于全国碳排放权交易市场建设进展情况。2021年7月16日,全国碳排放权交易市场启动上线交易。经过两年多的建设运行,市场总体运行平稳,价格发现机制作用初步显现,企业减排意识和能力明显增强,为推动实现碳达峰碳中和目标发挥了积极作用,达到了预期建设目标。

  一是初步构建了制度框架体系。推动出台相关法律法规和管理规则,打通了报告核查、配额分配、市场交易、清缴履约等关键环节的堵点、难点,并通过全国碳市场管理平台实现全业务智能化,运行框架基本建立。

  二是顺利开展配额清缴履约。第二个履约周期(2021、2022年)共纳入发电行业重点排放单位2257家,年覆盖二氧化碳排放量超过50亿吨。2021、2022年度配额已于今年8月完成发放,目前正在有序展开清缴履约,履约完成率已超过60%。

  三是形成了合理的全国碳价信号。市场启动后运行健康有序,交易价格稳中有升。截至2023年10月25日,碳排放配额累计成交量3.65亿吨,累计成交额194.37亿元,碳价格维持在50-80元/吨左右,形成了符合中国当前实际的碳价。

  第二个问题,关于纳入其他高排放行业。碳达峰碳中和目标的实现,需要全社会共同努力,亟待将更多符合条件的行业纳入全国碳排放权交易市场,降低全社会减排成本。为加快扩围,我们主要做了以下两方面准备工作。

  一方面,夯实数据基础。每年在全国范围对石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、民航等行业组织开展年度碳排放核算报告核查工作,收集了6000余家企业的数据,上述7个行业和发电行业的直接排放总量加总,占全国的比例超过70%。

  另一方面,开展专项研究。组织对上述7个行业的配额分配方法、核算报告方法、核查要点、扩围实施路径等开展专题研究。下一步,我们将坚持稳中求进,优先纳入对实现碳达峰碳中和目标贡献大、产能过剩严重、减污降碳协同潜力大、数据质量基础好的行业,成熟一个、纳入一个。

  第三个问题,关于碳市场交易活跃度和近期碳价。碳价波动主要受市场供求关系影响。全国碳排放权交易市场启动上线交易以来,配额价格总体保持稳中有升。近期配额价格整体呈上扬态势,维持在80元/吨左右,碳价适度上涨体现了碳价的市场属性。目前,全国碳配额价格水平基本反映了我国的减排成本,符合中国当前实际。下一步,我们将研究建立市场调节机制,并采取履约风险预警等措施,调节市场供求关系,提升市场活力,保障市场健康平稳有序运行。

  10月27日,生态环境部召开10月例行新闻发布会,生态环境部应对气候变化司司长夏应显介绍,2021年7月1 …

我国工业软件发展再提速,前三季度产品收入接近两千亿元

  在新型工业化建设浪潮下,工业软件迎来发展好时机。工信部数据显示,近三年,我国工业软件市场规模稳步壮大,供给能力有效提升,发展环境持续优化,为制造业数字化、智能化转型提供了有力支撑。
 
  工业软件应用覆盖了工业产品的全生命周期及企业生产经营的各个环节,从工业软件产业链上分析,上游主要是为工业软件产品制造提供基础服务的软硬件厂商,包括计算机设备等硬件厂商,以及操作系统、开发软件和中间件等;中游为嵌入式软件、研发设计软件、生产控制及管理软件、信息管理软件等工业应用软件。近日数据显示,2023年前三季度,我国工业软件产品收入为1976亿元,同比增长11.8%。
 
  目前,我国工业软件市场规模增速远高于国际平均水平,按照工业软件应用需求分,可分为研发设计类、生产调度和过程制类、业务管理类三大板块控。值得一提的是,在智能制造背景下,研发与生产控制类软件扮演着重要角色,但就目前而言,研发设计类软件是国内工业软件最大软肋。
 
  2023年10月10日,国内研发设计类工业软件提供商——苏州浩辰软件股份有限公司(简称“浩辰软件”)成功登陆上海证券交易所科创板,成为A股研发设计类工业软件上市企业。智能制造网了解到,浩辰软件凭借多年CAD相关业务的研发经历、核心技术积累、产品创新能力以及行业经验,已成为目前用户量最大的正版CAD软件厂商之一。浩辰软件上市之举,也为中国工业软件发展起到积极示范作用。
 
  5月24日,由中国航天科技集团有限公司控股的专业化软件企业——北京神舟航天软件技术股份有限公司(简称“航天软件”)成功登陆上海证券交易所科创板并举行首次公开发行A股上市仪式。据悉,航天软件在工业软件方面的产品主要包含项目管理系统、产品数据管理系统、制造执行系统、工业大数据系统、经营管控系列软件等。
 
  工业软件市场具有巨大的潜力,市场规模也在不断增加,但与此同时,也将会有更多的工业软件厂商涌现,市场竞争将更加激烈。
 
  未来,随着工业互联网、云计算、人工智能等新一代信息技术的不断发展,工业软件的应用领域也将不断扩大,将为工业领域的发展带来更多的机遇和挑战。从8月3日工业和信息化部北京召开的“促进工业软件高质量发展”重点建议提案办理座谈会上获悉,将会以更大力度支持工业软件发展,不断完善政策举措,提升工业软件发展水平。

  在新型工业化建设浪潮下,工业软件迎来发展好时机。工信部数据显示,近三年,我国工业软件市场规模稳步壮大,供给 …

上海发文:支持通过云计算、物联网、大数据等,实现“数治”化生物多样性保护

  为全面贯彻落实全国生态环境保护大会和全市生态环境保护大会精神,打造生物多样性友好城市,上海市生态环境局牵头起草了《上海市生物多样性保护战略与行动计划(2023——2035年)(征求意见稿)》(下称《行动计划》),现向社会公开征求意见。此次公开征求意见的时间为2023年11月3日至2023年12月3日。
 
  《行动计划》指出上海正处在加快转变 超大城市发展方式的关键时期,坚持生态优先、绿色发展, 筑牢超大城市人与自然和谐共生的重要基石,加快建设更加 美丽、更可持续的生态之城,赋予上海超大城市生物多样性 保护的新目标新定位。应全方位推进生物多样性保护的主流 化、国际化和智慧化,使绿色成为城市最动人的底色、最温 暖的亮色,生动演绎人与自然和谐共生现代化的内涵和特征,更好地向世界展示“上海经验”,生物多样性友好成为美 丽上海的重要名片。
 
  但同时,与全面建设人与自然和谐共生的社会主 义现代化国际大都市的要求相比,生物多样性保护还存在城市生态空间的生态服务功能有待提升、高水平生物多样性保护科技支撑有待加强等问题,需要继续坚持系统治理、提升品质。推进山水林田湖草沙一体化 保护和系统治理,综合运用自然恢复和人工修复两种手段, 积极探索自然恢复和人工修复深度融合的新路子。一体化推 进生态空间的品质提升。实施生物遗传资源有效保存和持续 利用,推动优良生态产品价值转化,通过生物多样性保护助 推经济社会高质量发展,推动形成人与自然和谐共生新格 局。
 
  《行动计划》明确:
 
  —2030 年目标。生物多样性保护政策、法规、制度、 标准和监测体系基本完善,形成布局合理、层次多样的生物 多样性保护空间格局。典型生态系统质量和稳定性不断提 升,初步构建城市生境网络,野生动植物及其栖息地受威胁 的态势得到初步扭转,生物遗传资源得到有效保护,生物遗 传资源惠益分享和可持续利用机制基本建立,生物多样性友 好城市的体系初步构建。
 
  —2035 年愿景。生物多样性保护政策、法规、制度、 标准和监测体系全面完善,生物多样性保护治理体系和治理 能力成为全球标杆;结构联通、系统高效的生物多样性保护 空间格局稳定,城市生境功能持续提升,典型生态系统、国 家重点保护野生动植物及其栖息地得到全面保护,生物遗传 资源惠益分享和可持续利用机制全面建立,人与生物多样性 和谐共生的愿景达成;形成一批面向全球交流和展示上海生 物多样性保护和治理成效的实践样板,保护生物多样性成为 全社会自觉行动,生物多样性友好城市总体建成。
 
  为此,上海将实施28项重点行动,其中包括:
 
  全面开展生物多样性本底调查
 
  统筹各类资源调查监测工作,探索构建统一的生物多样 性调查技术体系,以自然保护地、野生动物重要栖息地为重 点,定期开展全市生物多样性调查,发布上海市生物多样性 保护白皮书。开展重点生物类群调查,摸清其种类、数量、 分布与生境状况等。完善动植物信息数据库,编制本市动植 物资源名录,定期评估调整地方重点保护野生动物名录。组 织开展林木种质资源、农作物种质资源、畜禽遗传资源、水 产种质资源普查,摸清资源种类、数量、分布、濒危状况、 保护利用情况等。及时制定、调整、公布地方重点保护野生 动植物名录。加强长江口横沙地区战略保护和基础监测研 究,持续开展生态环境和生物多样性调查监测评估。
 
  数字赋能生物多样性保护
 
  建设生物多样性监管信息系统,满足生态保护红线监 督、自然保护地监督、生物资源保护执法监督等管理要求, 实现数据交互共享,提升支撑监管的信息化、智能化水平。 整合自然资源、生态环境、农业农村、绿化林业、水务海洋 等部门及高校、科研院所等各级各类生物资源数据库,依托 市大数据资源平台进行跨层级、跨部门数据共享共用、全市 数据共享、市区两级一体化管理。加强林木、农作物、畜禽、 水产等种质资源信息采集,纳入种质资源数据平台,实现数 据信息安全和有序开放共享。在生态保护红线、自然保护地、 野生动物重要栖息地等重点区域,充分开发机器视觉、人工 智能、环境 DNA 等新技术在调查、监测、评估和预警的应 用场景,探索云计算、物联网、大数据等新兴技术实践,推 动生物多样性保护治理体系“数治”化和“数智”化。

  为全面贯彻落实全国生态环境保护大会和全市生态环境保护大会精神,打造生物多样性友好城市,上海市生态环境局牵头 …

中国科大利用固态自旋量子传感器在微观尺度探索新奇自旋相互作用

探索超越标准模型的新物理现象能够有助于解答一些不能用标准模型解释的基本问题,例如强CP疑难以及暗物质与暗能量的物理本质。近年来对一些新玻色子诱导的新奇自旋相互作用进行实验搜寻成为研究重点。2018年杜江峰团队在国际上原创提出将金刚石氮-空位(NV)色心的单电子自旋构筑为量子传感器,可用于搜寻电子与核之间的新奇自旋相互作用,并成功将实验搜寻的力程拓展到亚微米尺度[Nature Communications 9, 739 (2018)]。随后对一系列自旋相互作用在微观尺度实现了高精度的实验搜寻[Physical Review Letters 121, 80402 (2018),Physical Review Letters 127, 010501 (2021)]。为了进一步提升搜寻能力,团队向两个方向推进:1、发展更高灵敏度的传感器,用于实现更高精度的实验检验;2、发展新形态的传感器,打开更短力程的探测窗口。

  为了实现更高灵敏度的传感器,团队实现高品质金刚石NV系综电子自旋生长工艺,将单自旋探测器升级为系综自旋传感器,使得更多NV色心能够被同时用于测量,极大提升了探测精度,从而实现对一系列新奇自旋相互作用的实验搜寻[National Science Review 10, nwac262 (2023),Phys. Rev. Lett. 131, 071801 (2023)]。另一方面,团队充分利用单NV色心作为原子尺度传感器的优势,结合微机电技术和硅基纳米工艺,实现可扩展的自旋-力学量子芯片。实验表明该芯片在力程小于100 纳米处将观测约束提升2个数量级[PNAS120,e2302145120 (2023)]。这些成果展示了利用金刚石NV色心自旋量子传感器来研究各种超出标准模型的新物理有独特优势,有望激发宇宙学、天体物理和高能物理等多个基础科学的广泛兴趣。

  上述工作得到了中国科学院、科技部、安徽省和国家自然科学基金委等资助。

文章来源:仪表网

探索超越标准模型的新物理现象能够有助于解答一些不能用标准模型解释的基本问题,例如强CP疑难以及暗物质与暗能量的 …

2027年见!先进制造业技术创新体系被“提上日程”

2023年8月29日,工信部印发《制造业技术创新体系建设和应用实施意见》(简称《实施意见》)。《实施意见》提出,到2027年,建成先进的制造业技术创新体系,全面形成横向协同、纵向联通的技术体系网络。此外,在应用方面提出:支撑推广先进适用技术,精准识别长板优势,形成先进适用技术推广目录,充分发挥行业组织和专业机构作用,用好标准、认证等工具。

  从先进制造业的特点来看,大致可分为以下6大方面:

  1、技术密集:先进制造业在生产过程中使用了大量的高新技术,如机器人、自动化设备、3D打印、智能制造等;

  2、高度集成:先进制造业通过集成多种技术,实现生产过程的高度自动化、智能化、数字化;

  3、高附加值:先进制造业产品具有较高的技术附加值和品牌价值,能够创造更多的经济效益;

  4、创新驱动:相比于传统的制造业,先进制造业更加注重技术创新和产品创新,通过不断研发新技术、新产品,来满足市场和客户的更高需求;

  5、绿色环保:在双碳背景下,先进制造业更加注重环保和资源节约,采用清洁生产技术和节能环保的循环经济模式,从而降低生产过程中的污染物排放;

  6、网络信息化:先进制造业通过与物联网、人工智能、大数据、5G等新一代信息技术的融合,实现生产过程的信息化、网络化。

  目前,我国已形成一批具有全国影响力的先进制造业和战略性新兴产业集群。2022年度,工业和信息化部公布的45家国家级先进制造业集群的产值就已经超过20万亿元。可见,先进制造业的建设对于国家经济发展的重要性。

  2023年6月,重庆市在《深入推进新时代新征程新重庆制造业高质量发展行动方案(2023—2027年)(征求意见稿)》中提出,构建“四梁八柱”,推动重庆市制造业形成上下游协作、高中低端协同的融合集群发展,培育高能级的“33618”现代制造业集群体系。另外,还将聚焦细分领域,培育12个高成长性产业集群,包括功率半导体及集成电路、AI及机器人、服务器、智能家居、传感器及仪器仪表、智能制造装备、动力装备、农机装备、纤维及复合材料、合成材料、现代中药、医疗器械,进一步丰富重庆市先进制造业集群体系。此外,在国家重要先进制造业中心建设上提出,到2027年,国家重要先进制造业中心建设取得显著进展,成为全国制造业重要产业备份基地和产业变革引领区、转型升级示范区、优质企业集聚区。

  2023年5月,李强主持召开国务院常务会议,审议通过关于加快发展先进制造业集群的意见等。会议指出,发展先进制造业集群,是推动产业迈向中高端、提升产业链供应链韧性和安全水平的重要抓手,有利于形成协同创新、人才集聚、降本增效等规模效应和竞争优势。

  2023年5月,濮阳市在启动实施促进制造业倍增行动中提到,将围绕四大坚持,加快构建能级更高、结构更优、创新更强、动能更足、效益更好的先进制造业体系。到2026年,8个先进制造业开发区营收全部达到百亿元以上,力争新增1个500亿级、1个300亿级开发区。

  今年年初,工信部表示称,实施先进制造业集群发展专项行动,聚焦工程机械、轨道交通、光电子信息、能源电力装备、纺织服装等重点领域,打造世界级先进制造业集群。

  与此同时,先进制造业还是现代化产业体系的重要支柱,与现代服务业发展“密不可分”。

  以北京为例,2023年1月,北京市发展和改革委员会等11部门印发《关于北京市推动先进制造业和现代服务业深度融合发展的实施意见》(简称《意见》)的通知。提出将先进制造业和现代服务业深度融合作为构建现代化经济体系的重要途径。

  另外,为进一步加快形成具有较强国际竞争力的产业集群,构建具有首都特色的现代化产业体系。2023年7月,《北京市先进制造业和现代服务业融合示范园区和试点企业认定及支持办法(试行)》印发并实施。聚焦深化新一代信息技术和制造业服务业融合、打造智能网联汽车制造和服务全链条体系、促进集成电路制造与研发设计服务一体化发展、提升高端装备与服务业融合水平、推进新能源和节能环保与相关产业绿色融合等北京市两业融合八个重点领域开展试点示范建设。


文章来源:仪表网

2023年8月29日,工信部印发《制造业技术创新体系建设和应用实施意见》(简称《实施意见》)。《实施意见》提出 …

智慧计量的应用思考!

随着现代生产技术、生产方式的发展,当前国内的计量服务已经表现出信息不对称、市场 监管存在漏洞、计量服务手段落后、产品生产制造受计量服务周期制约等局限性。计量行业迫切需要实现数字化、信息化、智能化,以实现计量的高效精准服务。只有创新计量服务的模式和技术手段, 整合技术人员、计量标准、工作计量器具、检测方法和环境, 连接生产过程,通过5G设备数据采集、网络计算分析,形成数据模型,最后可在行政审批、计量机构、企业用户等客户端进行呈现,才能适应智慧计量服务的需求。

实现计量行业的智能化和信息化

建立强制检定、行政许可、行政监管全过程、全融合的计量数字监管体系,提高计量监管效率,创新新兴领域计量监管方式,建立统一的计量服务大数据智能平台,实现各层级计量 行政监管系统的互联互通。

整合区域计量大数据,构建市场行政、计量技术、企业客户无缝对接体系,建立统一的移动物联网智能计量技术大数据平台,形成以“计 量标准数据库+计量器具管理数据库 + 计量器具检测信息数据库”为核心的大数据平台。通过计量服务协同大数据平台,全面梳理计量相关法律法规及各种技术法规,形成统一、协调的计量法律法规规范体系,各类文件规范的旧版废止和新版发布可于第一时间在各用户终端显示,同时也可汇集各类用户的意见建议,优化行政管理。 

进一步健全计量监管体系,提高监管效率,保证全国单位制统一和量值准确可靠

建立强制检定计量器具档案,加强重点计量器具、能源资源计量、行业安全用计量器具的监督,确保强检计量器具依法处于受控状态,便于强检计量器具的监督抽查。整合计量资源,厘清传统的碎片化和低效化管理,建立区域范围内计量基标准动态数据库, 实现计量标准资源的共享和高效利用;研究计量器具从生产到使用全寿命周期内的 5G 信息追溯技术,实现计量器具“一器一码”,建立计量器具管理数据库,推动我国计量器具大市场、大产业、大公司的发展格局。

加强计量技术机构诚信建设,增强计量检测数据的可信度和可靠性

实施诚信计量分类监管,建立诚信计量信用信息收 集与发布和计量失信“黑名单”制度。在平台曝光假冒伪劣计量 器具、作弊类计量器具以及市场 上检测机构违规出具虚假证书等 不法行为,让严重扰乱计量行业发展的行为无所遁形,进一步规范计量检测市场。

随着现代生产技术、生产方式的发展,当前国内的计量服务已经表现出信息不对称、市场 监管存在漏洞、计量服务手段落后 …

国家重点研发计划NQI专项“电热领域石墨烯材料关键计量技术研究及应用”项目实施方案通过论证

2月15日,由中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)牵头承担的国家重点研发计划“国家质量基础设施体系”重点专项(以下简称“NQI专项”)“电热领域石墨烯材料关键计量技术研究及应用”项目实施方案论证会在中国计量院昌平院区召开。科技部中国21世纪议程管理中心、市场监管总局科财司相关领导,中国计量院院长方向、副院长戴新华及相关部门负责人,项目和课题负责人、各承担单位代表参会。中科院院士白春礼和刘忠范及原国务院参事张纲、中国标准化研究院副院长汤万金等7位专家组成项目咨询专家组对项目实施方案进行论证。会议由中国计量院副院长戴新华主持。

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会上,中国计量院院长方向对参会的领导和专家表示欢迎,同时对该项目的情况和意义做了介绍。中国21世纪议程管理中心和市场监管总局科财司领导对项目的实施及管理提出了要求。项目负责人、中国计量院研究员任玲玲汇报了项目的背景与目标、主要研究内容、技术路线、考核指标、支撑条件和预期成果。来自中国计量院、深圳中国计量科学研究院技术创新研究院、南京市计量监督检测院、国家纳米科学中心等单位的课题负责人详细介绍了各课题的具体任务和实施方案。

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项目咨询专家组成员听取了项目和各课题的详细汇报,论证了项目实施方案的可行性,并从专业角度为项目及课题实施提供了咨询意见。经讨论,专家组一致认为项目研究目标明确,技术路线可行,任务分工明确,考核指标合理,同意通过项目论证。中国计量院相关部门负责人在会上介绍了项目管理和经费管理的制度办法。

据了解,石墨烯材料是一种典型的二维纳米材料,具有超强的导电性和导热性,被国家定义为战略新兴材料,受到研发和产业领域的高度重视。随着石墨烯材料在新能源、5G电子产品等领域的纵深应用,产业急需对石墨烯材料及产品电、热性能的质量评价。项目针对该需求,拟建立石墨烯材料电、热应用领域质量评价关键参数矩阵,研制标准物质和计量装置,研制相关标准和计量技术规范,组织国内外比对和示范应用。

该项目实施后,将解决石墨烯材料在电、热领域质量评价关键参数量值溯源传递问题,建立以计量技术支撑的可靠可信任的产品评价体系,为石墨烯材料在新能源及电子产品产业推广应用及质量提升提供有力支撑。

2月15日,由中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)牵头承担的国家重点研发计划“国家质量基础设施体系”重 …