近日，由国家市场监督管理总局组织实施的“铯原子喷泉基准钟的开发和应用”、“跨尺度微纳米测量仪的开发和应用”、“微膜泵驱动核酸微全分析仪”和“质子转移反应质谱仪器研制及应用示范”4项国家重大科学仪器设备开发专项项目通过验收。
“铯原子喷泉基准钟的开发和应用”项目由中国计量科学研究院李天初院士牵头承担。项目攻克了冷原子制备、冷却和探测、超稳微波产生、光纤高保真传递时间频率等关键技术，成功研制出铯原子喷泉基准钟(NIM6)、光纤频率传输仪、铷喷泉标准钟、铷喷泉钟工程化样机等仪器。其中，NIM6频率不确定度优于5.8E-16，相当于5400万年不差1秒；光纤频率传输仪，能在1-100km的光纤链路上以极高稳定度、高可靠地传输频率信号；铷喷泉标准钟经基准钟校准后频率准确度能够达到1.9E-15。项目成果为北京卫星导航中心时间频率系统标准时标的产生、保持、改进和比对提供计量支撑，为建设我国独立自主、准确可靠的时间频率体系具有重要意义。
铯原子喷泉基准钟
“跨尺度微纳米测量仪的开发和应用”项目由上海市计量测试技术研究院牵头承担，项目攻克了宏微联动多轴驱动和多测头集成、原子沉积光栅纳米量值溯源、双角度倾斜式场扫描等关键技术，研制出6种不同型号的跨尺度微纳米测量仪，测量范围达到150mm×150mm×80mm，纳米计量光栅标准节距212.8±0.1nm，光栅高度大于60nm，光干涉测量垂直扫描范围150μm，扫描速度30μm/s，扫描探针显微测量可以实现纳米级分辨力。项目成果为微纳米标准、精密光学仪器、半导体、环境监测等领域提供检测支持，并陆续在航空航天、微电子、环境监测等领域进行推广应用，为提升我国微纳米领域的测量能力奠定了基础。
高精度型跨尺度微纳米测量仪
“微膜泵驱动核酸微全分析仪”项目由中国检验检疫科学研究院、北京博晖创新生物技术股份有限公司等共同承担，项目攻克核酸微全分析仪器核心技术、微流体驱动控制平台与高通量检测及荧光检测单元集成的核心关键技术，研发出了多功能核酸微全分析仪、便携式核酸微全分析仪。针对环境监测、生物计量、检验检疫、疾病诊断与研究等领域不同应用需求，解决多靶标同步高通量、高灵敏、现场快速、准确定量检测等多项分析技术瓶颈性难题，检测灵敏度可比常规PCR敏感高出一个数量级，检测时间为常规PCR方法的1/5。通过该项目实施，建成了国内第一条微流控芯片自动化生产线，多功能核酸微全分析仪及配套HPV芯片试剂的CFDA注册取证并上市销售，销售量550台，在450多家医院开展HPV检测，试剂销售已经超过180万人份。
多功能核酸微全分析仪
“质子转移反应质谱仪器研制及应用示范”项目由北京市计量检测科学研究院、北京凯尔科技发展有限公司等共同承担，项目针对大气雾霾污染源快速追踪、载人航天密闭舱内有毒有害气体监测、公共场所化学毒剂恐怖袭击等领域对在线、实时、超痕量挥发性有机物检测设备的迫切需求，重点攻克了高精度质子转移离子源、飞行时间质谱双场加速和无网反射、四极杆质谱宽动态范围信号采集提取和快速在线数字滤波、高精度质谱评测标准气体研制等关键技术，成功研制了质子转移反应飞行时间质谱仪(PTR-TOFMS)和四极杆质子转移反应质谱仪(PTR-QMS)，实现了对多组分挥发性有机物的实时、快速、高灵敏度检测，质量分辨率、检出限等关键技术指标达到国际同类仪器水平。项目研究成果已在大气雾霾监测、密闭舱内环境监测、进出口橙汁产地溯源追踪、肺癌病人快速筛查等领域进行了应用示范，具有广泛的应用前景。
质子转移反应飞行时间质谱仪
