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2006-2010年承担的重大科研任务
2011-01-06 | 【

近五年来,重点实验室承担了多项国家大科学工程建设任务,如北京谱议(BESIII)的项目经费达到2.3亿元,大亚湾中微子实验的项目经费达到1.57亿,散裂中子源项目经费达3亿多元。重点实验室承担的其他项目还有其它国家任务与大科学工程项目24项,国家“863”项目5个,“973”项目4个,国家自然科学基金委项目25个,院创新等项目14个,所级创新等项目25个,其他项目14个。2006年-2010年到位经费合计4.1亿多元,详细情况见下表:

项 目

项目数

经费(万元)

BESIII工程

13

17968.8

大亚湾反应堆中微子实验

11

13902.56

散裂中子源工程

11

1130

其它国家任务与大科学工程

24

1805.08

973项目

4

304

863项目

5

461

基金项目

25

716.4

院创新/专项/装备

14

1983.5

所创新/自主部署

25

2341.55

横向课题

14

847.01

合 计:

146

41459.9

 

 

其中,重点实验室承担的重大科研任务有:

(1)北京谱仪重大改造项目—BESIII

北京正负电子对撞机重大改造工程中的探测器部分¾北京谱仪III(BESIII)包括漂移室、量能器、飞行时间计数器、Muon计数器等四个子探测器及其读出电子学,一台国内最大的单体超导磁铁、触发与数据获取系统等,建设经费共2.3亿元。

BESIII自2000年开始设计与预研工作,2003年开始正式建设,2007年完成各子探测器的建造,2008年完成全部组装与安装并开始宇宙线实验,2008年7月19日BESIII获得了第一个对撞事例。现已完成了探测器的刻度与标定。结果表明,BESIII探测器工作稳定,各项指标全面达到了设计要求,通过了国家鉴定。

(2)大亚湾反应堆中微子实验

大亚湾反应堆中微子实验是一个以我为主的大型国际合作项目,其主要物理目标是利用核反应堆产生的反中微子来测量中微子混合角sin22θ13至0.01或更高的精度。该项目总造价约2.4亿元,其中中国方面科技部、科学院、基金委、广东省、深圳市与中国广东核电集团支持1.57亿,美国能源部投入3400万美元,相当于实物投入0.8亿元,香港、台湾、俄国与捷克也分别投入几百万美元支持该项目。

大亚湾中微子实验项目自2008年开始全面开工建设,预计2012年全部完成。

(3)中国散裂中子源工程

中国散裂中子源(CSNS)是开展前沿学科及高新技术研究的先进大型实验平台,能够为我国的多学科研究在国际上占领一席之地提供良好的机遇。重点实验室负责散裂中子源靶站和谱仪的建设,总经费约3亿元,预计2017年完成。

(4)Star实验飞行时间探测器(MRPC)研制

为美国布鲁克海文国家实验室相对论重离子对撞机(RHIC)的STAR实验升级,研制基于MRPC技术的飞行时间探测器是中国和美国核物理学界的第一个大型国际合作项目。中方投入1340万人民币,其中探测器部分为900万。美方投入420万美元,承认中方的贡献为250万美元。该合作项目为STAR探测器研制桶部大面积飞行时间探测器,以提高STAR探测器强子鉴别的动量范围。2005年12月美国能源部通过该项目立项。2006年2月国家基金委正式批准立项。2006年4月通过美国能源部和基金委组织的对MRPC批量生产标准和工艺的审查,6月开始批量生产。在项目组全体成员的共同努力下,提前半年保质保量地完成了全部4000多个MRPC模块的制作和性能测试,MRPC质量优异,性能指标全面达到超过STAR提出的考核标准,达到国际先进水平。在质心系能量200GeV的金金碰撞中,得到MRPC本征时间分辨~75ps(含电子学和径迹重建系统误差)。好于STAR实验要求,成为世界上首先在RHIC上成功运行的MRPC/TOF装置。

(5)西藏羊八井大型高海拔空气簇射观测站(LHAASO)

甚高能γ天文学与有着世纪之谜之称的宇宙线起源这一重大科学前沿问题具有密切的关系。高能所天体物理中心提出了新的西藏羊八井大型高海拔空气簇射观测站(LHAASO)计划。目前,该项目在国家发改委组织的基础科学大科学工程“十二五”计划中排列首位。总造价约8亿元。

重点实验室负责地面粒子探测器阵列和水契伦科夫探测器全部读出电子学、触发判选系统的设计与制作,整个项目的数据获取系统的设计与制作以及离线软件系统。地面粒子探测器阵列电子学共有4000路测量通道(电子探测器阵列2400个测量通道,μ子探测器阵列1600个测量通道)。水契伦科夫探测器电子学共有3600测量通道。

(6)空间暗物质粒子探测器-量能器预研和1/4原型系统研制

本世纪要解答的基本科学问题:“什么是暗物质”和“暗能量的性质是什么”列在第一和第二位。空间探测是主要的暗物质探测手段之一,具有独特的能力。目前国际上空间探测还处在起步阶段,主要结果来自于电子,正电子和伽玛射线观测结果。中科院紫金山天文台对此提出了空间暗物质探测的计划,计划设计一个暗物质探测器,用卫星送上500公里的轨道,进行测试。该项目得到了中科院的大力支持,目前已列入国家先导专项计划中。预研和1/4原型小系统正在按计划进行。

重点实验室负责两个主要的探测器之一的量能器的设计和制作,该工作由探测器和电子学系统两部分组成。已完成第一版的探测器测试和原型电路设计和测试,目前正在进行第二版设计和测试,以及1/4原型系统的组建。

(7)石油物探数据采集设备研制

重点实验室承担的十五“863”子课题“海上时移地震数据采集与记录系统研制”,于2006年1月通过国家科技部的验收,获得研制经费855万元。国家十一五“863”继续立项支持这一方向的研究,进一步向产业化发展。自2006年承担的“十一五”“863”子课题“海上高精度地震拖缆采集系统工程化样机研制”,样机要求支持16缆、3万道、道间距3.125米、0.25ms采样间隔、单检波器,获得研制经费231万元。

2008年重点实验室承担了国家科技重大专项子课题“地震数据采集系统的数据传输与集成技术”,课题由中科院牵头,地质与地球物理所、微系统所、声学所以及中国科学技术大学等单位共同承担,重点实验室获得研制经费535万元。

(8)其它重大任务

重点实验室还承担了其它许多重大任务。在基础科学研究方面,重点实验室承担了暗物质探测的预先研究任务,包括各种空间与地下探测方案,得到“973”、院创新专项及研究所创新方向性项目的支持。在新型探测器研究方面,开展了二维x-射线探测器、二维硅像素探测器、中子探测器和新型中微子探测器的研制,得到基金项目、院方向性项目和研究所创新项目的支持。在新型电子学方面,开展了ASIC芯片的设计、新型波形数字化电路的设计、高速电路设计、xTCA国际标准的制定、新型触发与数据获取系统的设计等,得到了基金项目、院方向性项目和研究所创新项目的支持。

在承担国家任务方面,重点实验室承担了航天、军工的部分项目。同时在技术开发与转移方面也作了许多工作,如液体闪烁体的研制、塑料闪烁体的研制、通用核电子学插件的研制等。


核探测与核电子学国家重点实验室    
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