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科学仪器沙龙年末重磅:重大科研装备核心部件MCP-PMT创新突破

  近日,一条有关“国内首条20英寸新型光电倍增管”的新闻刷爆朋友圈,由中国科学院高能物理研究所牵头研制的微通道板型大面积光电倍增管(MCP-PMT)国内首条生产线建成运行。这条生产线可年产7500支20英寸微通道板型光电倍增管,未来可为中科院战略性先导科技专项——江门中微子实验提供1.5万支该产品,属国家重大科研装备核心部件产学研推广的典型成功案例。

  为发挥促进首都科技资源开发共享职能,2016年12月2日,首都科技条件平台检测与认证领域中心携手慕尼黑展览(上海)有限公司、中国科学院研发实验服务基地,在北京UCoffee悠咖啡举办“国家重大科研装备核心部件的创新与突破”科学仪器社区沙龙活动,邀请中国科学院高能物理研究所实验物理中心研究员刘术林分享微通道板型大面积光电倍增管(MCP-PMT)的研发历程回顾。这是2016年末的最后一场沙龙活动,30余位专家学者和仪器厂商参加了这场“重量十足”的热点交流。

  大尺寸光电倍增管是大型中微子实验所必不可少、无可替代的关键部件,国内外能满足技术指标的产品仅有2万只,基本为日本、欧洲等少数厂家所垄断,且尚无现成。尽管日本滨松等国外品牌能够快速研制,但在价格、技术指标、稳定性等方面仍有巨大风险。基于上述背景,中国科学院高能物理研究所大约从10年前开始组织国内外相关单位研制光电倍增管。

  经历早期的探索和一波三折,基于前期已与国内相关单位开展研制合作的基础,2011年9月包含中科院高能物理研究所、西安光学精密机械研究所、北京夜视技术股份有限公司等在内的光电倍增管研制合作组正式成立。据刘术林研究员介绍,历经5年,合作组先后召开26次合作会议,分别于2014年、2015年在MCP-PMT研制、玻壳设计、低本底材料、新型光阴极向大尺寸转移及设备工程化研制、量子效率及其均匀性、大尺寸PMT研制及生产方面取得重大进展,10次联合攻破各项关键技术,最终达到大面积光电倍增管工程化、批量化生产的程度。

  2015年底,合作组研制的MCP-PMT样品技术全部合格,部分指标优于国外同行,获得江门中微子实验3/4的订单。刘术林研究员总结:“20英寸MCP-PMT能够在短时间内研制并走入批量化生产阶段,是国内产学研有机结合的成功典范。”

  精彩的分享结束后,沙龙活动的参与者们分别就MCP-PMT项目的专利申请、成果转化以及是否能推广应用到质谱、光谱这样的大型高端分析仪器上等问题与刘术林研究员展开了深入交流。刘术林研究员表示,“专人做专事”,高能物理研究所会把这项领先技术做到最好,通过深入的交流与合作,希望未来MCP-PMT也能够在分析仪器设备上实现很好的应用。

  拓展阅读:

  国家重大科研仪器研制项目面向科学前沿和国家需求,着力支持原创性重大科研仪器设备研制,通过关键核心技术突破或集成创新的研制的科研仪器设备,为科学研究提供更新颖的手段和工具,用于发现新现象、揭示新规律、验证新原理、获取新数据。国家重大科研仪器研制项目包括部门推荐和自由申请两个亚类。

  从统计结果上来看,2016年共有57家单位获得国家重大科研仪器项目,项目总数85个,总金额为5.54亿。其中南京大学获批6个,总金额3807.34万,位居第一。华南理工大学、中国科学技术大学、东南大学、清华大学、上海交通大学和浙江大学都有3个项目立项,总金额也都超过了1800万。北京航空航天大学、南京理工大学、华中科技大学等高校也都获批两项。

  国家重大科研仪器研制项目自设立以来,通过鼓励和培育具有原创性思想的探索性科研仪器研制,推动了我国基础研究整体水平不断提升,增强了我国基础研究的国际影响力和科技自主创新能力,为科技引领经济社会可持续发展、加快建设创新型国家奠定了坚实的科学基础。


[更新时间:2016-12-09]