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高精度光纤大气光学湍流强度与结构测量系统

交易信息: 技术入股-面议元     
专利: 技术成熟度:可以量产  

技术领域:先进制造技术 应用领域:光机电一体化 最后更新时间:2017-07-19 16:03:39
所在地:中国 安徽省 合肥 高新区 (蜀山区)
所属用户简介:
中科院合肥物质科学研究院(以下简称“合肥研究院”)是中国科学院在安徽设立的一个综合性科研基地和人才培养基地,位于合肥市西郊科学岛上,由中科院安徽光学精密机械研究所、中科院等离子体物理研究所、中科院固体物理研究所、中科院合肥智能机械研究所、中科院强磁场科学中心、中科院核能安全技术研究所、中科院合肥研究院技术生物与农业工程研究所、中科院合肥研究院医学物理与技术中心、中科院合肥研究院应用技术研究所等10个研究单元组成,和中国科技大学建有科教融合的核科学技术学院、环境科学与光电技术学院、合肥大科学中心等协同创新单元。建有21个省部级重点实验室/工程中心,以及全超导托卡马克东方超环EAST和稳态强磁场两个大科学装置,已成为中国科学院重要的科技创新基地、高技术发展基地和人才培养基地之一。 截止2017年末,合肥研究院现有在职职工2688人,其中专业技术人员2334人,占在职职工87%。正高级人员392人,副高级人员745人。有研究生学历的占在职职工63%,其中45岁以下占88%。在站博士后85人。当前队伍中,拥有两院院士6人、国家“万人计划”6人、国家“千人计划”14人、科技部“创新人才推进计划”4人、中科院“百人计划”52人、安徽省“百人计划”13人、“新世纪百千万人才工程”国家级人选6人、杰青/优青9人、首席专家32人、省部级创新团队14个。通过组织优势科研团队,研究所组织和承担国家重大重点科研任务的能力不断加强,形成了等离子体物理、大气环境、纳米材料、生命科学等多个创新团队和973、863团队。2015年入选国家创新人才培养示范基地,2017年入选中国首批十大科技旅游基地。 合肥研究院定位在面向国家洁净能源与环境安全需求,面向极端与复杂条件下物质科学前沿,建设依托全超导托卡马克、强磁场、大气环境立体探测研究网等大科学装置群的综合性国家科研基地,形成等离子体物理、大气环境光物理/化学、极端和复杂环境下材料与生物物理等优势学科群,发展磁约束聚变堆、大气环境探测、强磁场及能源环境健康等需求的功能材料与智能系统等战略高技术。目标是在聚变物理与工程、强磁场科学技术、大气环境光学等三个领域取得重大创新性成果,在聚变反应堆基础理论研究与数字托卡马克、大气环境物理化学、极端条件下生物与材料特性、机电一体化全寿命设计与智能制造、医学物理与技术等领域的研究取得实质性进展,在太阳能材料与工程、大气环境监测仪器、先进核能与核能安全技术、新型医疗技术等高新技术产业化方面创新发展一批具有自主知识产权的核心关键技术。目前已建成以大科学装置为主,多学科交叉综合性研究平台,为双创基地提供了有效支撑。 合肥研究院承担了相关领域大量国家科研任务,经费总量不断攀升,2016年度经费达到16.5亿,位居中科院科研机构前列。合肥研究院SCI收录论文总数连续两年位居全国科研机构三甲,EI收录论文数量位居全国科研机构第三位。近五年共申请专利1460件,获授权795件,获安徽省科研院所发明专利授权量第一名。十年来,合肥研究院共获得国家科技奖20项、省部级科技奖48项。还获华人物理学会亚洲杰出成就奖、国际内耗学最高奖甄纳奖等多项国际科技大奖。在过去的两年间,中国科学院先后组织权威专家开展了诊断评估和“十二五”验收工作,给予合肥研究院高度评价。国际评估专家组认为合肥研究院在磁约束核聚变、大气环境监测、强磁场科学与技术方面已跻身国际先进行列,部分方向已处在国际领先方阵;有望成为世界级的科学研究、高技术发展和创新人才培养基地。中科院“十二五”验收结果将合肥研究院列入第一方阵,其中“超导托卡马克创新团队”入选中科院“十二五”重大科技成果及标志性进展,磁约束核聚变、强磁场科学技术、大气环境光学被评为优秀。 合肥研究院积极面向国民经济主战场,以合芜蚌自主创新综合试验区、国家技术创新工程试点省和皖江城市带承接产业转移示范区建设等重大需求为导向,围绕新能源、医疗健康、环境监测与治理、现代农业等产业领域,以中科院合肥技术创新工程院(国家级技术转移中心)等院地合作平台为依托和抓手,加快推进政产学研用深入融合,集聚科技资源,增强科技服务发展能力,为推动地方创新驱动发展做出了扎实的贡献。在“十二五”期间直接获得各类地方合作经费6.7亿元;100余项专有技术或专利得到转移转化,吸引社会投资超30亿元;有710余项中科院科技成果在地方企业得到应用,为企业新增销售收入960多亿元,利税113亿元。合肥研究院是安徽省第一家试点股权激励的单位,也是完成股权激励企业数量最多的单位,目前共有42家参股公司,总注册资本15.12亿,知识产权作价共2.24亿,股权激励6661万,2016年实现营业收入70亿,利税6亿元。
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l 技术基础: 设备的研发依靠安徽光学精密机械研究所已有的平台和基础,建有中科院大气成分与光学重点实验室(国家863计划大气光学重点实验室),近四十年一直从事大气光学、大气探测、激光和红外大气传输、大气辐射特性研究,目前承担着国家973、863计划有关大气探测、激光大气传输研究等方面的研究项目。在相关需求和学科发展的驱动下,2004年开展了基于光纤干涉测量技术原理的大气光纤湍流测量技术研究,次年完成了可行性方案论证工作,2006年建成了原理样机系统,该成果被国际光学权威刊物Applied Optics发表,2011年完成实验样机系统的研制,2015年完成了便携式光纤湍流测量系统的研制。此后与相关大学和公司合作,攻克了包括调制解调技术、噪声抑制、信号衰退等问题在内的多项关键技术,并且在模块化优化设计、光纤探头制作工艺方面克服了多项技术难关。使得该设备的研制水平处于国际领先地位。截至目前,已经完成三套样机系统的研制,发表SCI/EI收录学术论文20多篇,获授权国家发明专利4项。 l 市场分析: 在人类赖以生存的蓝色地球上,空气的流动及由其带来的天气变化时刻关系着人类的生产和生活,也必然关系着整个生物圈的生存和繁衍。地球大气是一个复杂的、非线性的开放系统,大气的运动几乎总是处于湍流状态。湍流是大气中的物质和能量交换的主要方式,是大气污染扩散的重要途径,是气象科学研究的重要对象,是影响航空飞行安全的重要因素,也是先进激光光电系统在实际应用中必须面临的关键问题。  “高精度光纤大气光学湍流强度与结构测量系统”是在中国科学院科研仪器研制项目的资助下,由合肥研究院研制的具有完全自主知识产权的光学湍流监测设备,其技术先进性国际领先。2012年完成实验样机研制,2014年完成便携式光纤湍流测量系统研制,2015年底完成远洋航行测试实验,其技术可靠性得到多方面验证。该设备集现代光纤传感技术、半导体光电子技术、高速数字采集技术和计算机软件技术优势于一体,实现光学湍流的快速、小型化、分布式探测。它利用非等臂长光纤干涉仪获得湍流信号,通过解调算法有效克服环境的干扰。通过持续研究,我们构建了光纤相位微扰传感器研制平台,掌握了光纤湍流传感器全套技术工艺。希望继续通过科技成果的产业化开发,降低设备的生产成本,提升设备的工业化水平,发挥该设备的更大市场价值,最终为形成有我国特色的自主知识产权的科技产品技术群起到积极的贡献。 l 社会经济效益: 该仪器的主要应用方向为湍流科学问题的研究及其在光学工程中的应用,目前已在如下方面获得应用: (1)用于光学湍流微物理特性的研究,用于地面和海面上空大气光学湍流的统计规律研究; (2)与中国科学院国家天文台合作开展高海拔地区光学湍流强度特征实验观测,为候选站址光学特性的比较提供了宝贵的参考依据; (3)开展远洋大气光学湍流探测研究,完成我国首次远洋光学湍流探查任务;



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