12月19日，中國科學院通過官網公布改革開放40年來該院40項具有代表性的標志性重大科技成果，包括15項面向世界科技前沿的成果，15項面向國家重大需求的成果，10項面向國民經濟主戰場的成果。據介紹，超強激光技術及裝置、高精度衍射光柵制造技術項目和大口徑碳化硅反射鏡項目入選面向國家重大需求的成果，非線性光學晶體研究及裝備研制項目入選國民經濟主戰場的成果。
超強激光技術及裝置
超強超短激光被認為是人類已知的最亮光源，能在實驗室內創造出前所未有的超強電磁場、超高能量密度和超快時間尺度綜合性極端物理條件，在臺式化加速器、阿秒科學、超快化學、材料科學、激光聚變、核物理與核醫學、高能物理等領域有重大應用價值。
2002年，上海光機所突破光學參量啁啾脈沖放大超強超短激光新原理系列關鍵科學技術，獲得峰值功率高于國際同類研究一個量級的16.7太瓦激光輸出，獲2004年度國家科學技術進步獎一等獎。2011年，物理所采用高對比度啁啾脈沖放大技術，在國際上首次利用飛秒鈦寶石放大激光裝置獲得大于1拍瓦的峰值功率。2013年和2016年，上海光機所相繼研制成功創當時世界最高激光峰值功率紀錄的2拍瓦和5拍瓦激光系統。2017年率先實現10拍瓦激光放大輸出，引領超強激光科學國際前沿。
自20世紀60年代以來，作為我國激光慣性約束聚變（ICF）裝置研究的發源地和核心團隊，上海光機所先后完成了神光Ⅰ、神光Ⅱ系列高功率激光裝置建設，為高能密度物理前沿研究和國家戰略高技術發展提供了核心戰略支撐。1986年建成的神光Ⅰ裝置（激光12號實驗裝置），標志著我國ICF五位一體實驗研究的重大突破，獲1990年度國家科學技術進步獎一等獎；2001年建成的神光Ⅱ裝置和2005年成功研制國內唯一的多功能探針系統；2017年通過驗收的神光驅動器升級裝置成為我國ICF研究核心快點火與先進閃光照相能力綜合研究平臺。
高精度衍射光柵制造技術和大口徑碳化硅反射鏡
衍射光柵是一種具有納米精度周期性微結構的精密光學元件，是各類光譜儀器的“心臟”，在天文學、光通信、激光器、信息存儲、慣性約束激光核聚變等眾多領域中有重要應用。將光柵做大做精是世界性難題，而光柵刻劃機作為制作光柵的母機，被譽為“精密機械之王”。長春光機所經過多年努力，突破一系列關鍵核心技術，于2016年11月自主研制成功大型高精度衍射光柵刻劃系統，并成功刻劃出世界最大面積的中階梯光柵（400毫米×500毫米），解決了我國光譜儀器“有器無心”的問題，打破了國外壟斷和封鎖，提升了我國光譜儀器產業邁向高端和拓展國際市場的能力。
大口徑光學反射鏡是高分辨率空間對地觀測、深空探測和天文觀測系統的核心元件，碳化硅（SiC）陶瓷材料是國際公認的高性能反射鏡材料，我國完全依賴進口，長期受制于人。長春光機所完成了國際公開報道中最大口徑4米的碳化硅非球面反射鏡制造——碳化硅鏡坯制備、非球面加工檢測以及改性鍍膜，核心制造設備和制造工藝具有自主知識產權，并于2018年8月通過驗收。該成果標志著我國在大口徑光學制造領域取得重大技術突破，形成大口徑系列反射鏡研制能力，對我國基礎研究、防災減災、公共安全、國防安全等具有重要戰略意義。
非線性光學晶體研究及裝備研制
福建物構所相繼于1979年和1986年發明出新型非線性光學晶體——低溫相偏硼酸鋰（β–BaB2O4，簡稱BBO）和三硼酸鋰（LiB3O5，簡稱LBO）。BBO是世界上第一個具有實用價值的紫外非線性光學晶體，LBO是可見與紫外光區頻率變換特別是大功率器件應用的首選晶體，在科學研究以及精密加工、信息通信、醫療、半導體等行業具有廣闊應用空間。LBO獲1991年度國家技術發明獎一等獎。BBO與LBO晶體材料及元器件研制打破了國外壟斷，以該技術為核心孵化出的福晶科技公司，長期保持全球最大非線性光學晶體和激光晶體制造商地位。
理化所經過20余年的努力，在深紫外非線性光學晶體及激光技術方面實現突破，在國際上率先突破非線性光學晶體KBBF（KBe2BO3F2）大尺寸生長技術和精密化、實用化深紫外全固態激光技術，研制出多個系列的實用化、精密化深紫外全固態激光源，并與物理所、大連化物所、半導體所等單位合作研制成功一系列國際首創/領先的深紫外激光前沿科學裝備，構建了“晶體—光源—裝備—科研—產業化”的完整創新鏈，標志著我國成為世界上唯一能夠制造實用化、精密化深紫外固態激光器的國家。
1984年，金屬所在鈦鎳釩急冷合金中發現具有5次對稱的二十面體準晶，有力地論證了準晶的存在，打破了固體材料傳統的晶體和非晶體分類標準，為物質微觀結構及材料研究打開了全新的研究領域。獲1987年度國家自然科學獎一等獎。該成果及后續有關研究工作為推動航空航天準晶熱障涂層、太陽能選擇性吸收薄膜、準晶復合材料、準晶熱電材料等新材料研發及應用積累了理論基礎。
面向世界科技前沿的15項重大科技成果：
高溫超導體研究、拓撲物態領域系列研究、粒子物理與核物理研究、有機分子簇集和自由基化學研究、納米科技創新、人工合成生物學研究、非人靈長類模型與腦連接圖譜研究、基因組研究、《中國植物志》編研及生物多樣性研究、古生物研究、第四紀環境研究、東亞大氣環流研究、數學機械化方法與辛幾何算法、系列大型天文觀測設施、以北京正負電子對撞機為代表的大型加速器類裝置。
面向國家重大需求的15項重大科技成果：
載人航天與探月工程的科學與應用、北斗衛星導航系統系列衛星研制、空間科學實驗系列衛星、深海科考和載人深潛器技術、量子通信與量子計算研究、極大規模集成電路關鍵技術、高性能計算、國產芯片與系統軟件研發、機器人與人工智能技術、先進核能研究、超強激光技術及裝置、高精度衍射光柵制造技術和大口徑碳化硅反射鏡、青藏高原科學考察研究、青藏鐵路工程凍土路基筑路技術與示范工程和地球深部資源探測理論、技術與裝備。
面向國民經濟主戰場的10項重大科技成果：
黃淮海科技會戰和渤海糧倉科技示范工程、煤炭清潔高效利用核心技術和工業示范、非線性光學晶體研究及裝備研制、干細胞與再生醫學研究、新藥創制、遠緣雜交與分子育種研究、海洋生態牧場研究與示范、科技救災、中國生態系統研究網絡、地域空間開發和功能區劃研究。
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
