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“超分辨光刻裝備項目”通過國家驗收

國家重大科研裝備研制項目“超分辨光刻裝備研制”于11月29日通過驗收。該光刻機光刻分辨力達到22納米，結合雙重曝光技術后，未來還可用于制造10納米級別的芯片。

中科院理化技術研究所許祖彥院士等驗收組專家一致表示，該光刻機在365納米光源波長下，單次曝光最高線寬分辨力達到22納米。項目在原理上突破分辨力衍射極限，建立了一條高分辨、大面積的納米光刻裝備研發新路線，繞過國外相關知識產權壁壘。

光刻機是制造芯片的核心裝備，我國在這一領域長期落后。它采用類似照片沖印的技術，把母版上的精細圖形通過曝光轉移至硅片上，一般來說，光刻分辨力越高，加工的芯片集成度也就越高，但傳統光刻技術由于受到光學衍射效應的影響，分辨力進一步提高受到很大限制。為獲得更高分辨力，傳統上采用縮短光波、增加成像系統數值孔徑等技術路徑來改進光刻機，但技術難度極高，裝備成本也極高。

項目副總設計師胡松介紹，此次通過驗收的表面等離子體超分辨光刻裝備，打破了傳統路線格局，形成一條全新的納米光學光刻技術路線，具有完全自主知識產權，為超材料/超表面、第三代光學器件、廣義芯片等變革性領域的跨越式發展提供了制造工具。

據了解，這種超分辨光刻裝備制造的相關器件已在中國航天科技集團公司第八研究院、電子科技大學、四川大學華西醫院、中科院微系統所等多家科研院所和高校的重大研究任務中得到應用。

世界海拔最高的天文科普站在西藏阿里掛牌

11月27日，“阿里天文臺科普站”掛牌儀式在北京中國科技館和西藏阿里天文臺兩地通過網絡聯動的方式同步舉行。“阿里天文臺科普站”海拔5100米，由中國科協支持建設，國家天文臺協同配合，中國科技館、西藏科協、阿里天文臺、阿里地區共同實施，是科研與科普緊密結合、通力協作的一次創新性嘗試。

國產超分辨光刻機誕生

中國科協有關負責人表示，通過以科研帶科普、以科普促科研的形式，充分發揮中國科協的科普資源開發優勢和阿里天文臺觀測條件優良、科研創新能力強的優勢，力爭將阿里天文臺科普站打造成為集天文觀測、科普展教于一體，世界海拔最高、獨具特色的天文科普教育基地，實現我國高原天文科普場所從無到有的突破。

據悉，此站還將充分利用日益成熟的互聯網技術，建設開放融合、互動共享、特色鮮明的網上天文科普平臺。日后，全國乃至全世界的天文愛好者足不出戶便可通過這一平臺遠程操控望遠鏡實時觀測西藏高原的美麗星空、神奇天象。

阿里天文臺位于西藏阿里地區，于2010年啟動建設，目前有8臺25厘米至50厘米口徑的望遠鏡，是中國科學院國家天文臺與阿里地區行署合作共建的機構，天文觀測條件優良，是我國重要的天文觀測、科研基地。依托阿里天文臺，我國科學家成功開展了墨子號衛星的量子隱形傳態實驗，并正在建設宇宙原初引力波探測試驗站，一系列天文科學計劃正在實施。

我國首次制備出超高純稀土改性氧化鋁

11月25日，由我國科學家自主研發的稀土改性高純度藍寶石原料中試項目正式投產，生產線首次產出5N（純度大于99.999%）高純氧化鋁產品。高純度氧化鋁是鋁產業的高端產品，又是人造藍寶石的主要原材料，新項目彌補了國際稀土高純鋁制備技術的空白，也將使高純鋁產業鏈和人造藍寶石產業鏈實現全線貫通。

該研發團隊擁有國內首套具有完全自主知識產權的超高純鋁提純工藝及裝備。新技術將高純度氧化鋁提純工藝和稀土新材料制備技術完美融合，添加稀土后，產品不僅在韌性上有了很大提高，在色彩亮度和硬度上也實現了極大提升，現可制備6N超高純鋁錠，并進行5N超高純鋁錠的規模化生產，為我國超高純度氧化鋁原料的批量生產奠定了堅實基礎。

據了解，以高純鋁水解制備的純度超過5N的高純氧化鋁，是生產LED襯底藍寶石單晶片的主要原材料，全球超過90%的LED企業均采用藍寶石作為襯底材料。此外，高純度氧化鋁還廣泛應用于鋰電池隔膜材料、高端熒光粉、催化劑、半導體陶瓷等。

該項目負責人說：“此種新產品以前在市場上是沒有的，超高純度鋁錠填補了這項生產技術的空白，我們的上游是鋁工業的產業鏈，下游是人造藍寶石晶體的產業鏈，這一新產品首次實現了我國這兩條產業鏈的無縫對接。接下來，我們將會把產品逐步推向手機屏幕、相機鏡頭、高端陶瓷靶材等多個生產應用領域。”

我國創脈沖平頂磁場強度世界新紀錄

11月22日，國家脈沖強磁場科學中心成功實現64特斯拉脈沖平頂磁場強度，創造了脈沖平頂磁場強度新的世界紀錄。

此次64特斯拉脈沖平頂磁場，使用了具有獨立層間加固結構的單線圈磁體，孔徑為21毫米，電容器型脈沖電源供電，能耗7兆焦。磁體重量、電源能量不到國際同類型磁場系統的1/10，磁場強度更是一舉超過此前美國國家強磁場實驗室創造的60特斯拉脈沖平頂磁場強度世界紀錄，成為全球最高強度的脈沖平頂磁場。

據中國工程院潘垣院士介紹，脈沖平頂磁場兼具穩態和脈沖兩種磁場的優點，能夠實現更高的強度且在一段時間保持很高的穩定度。此次在測試64特斯拉平頂磁場的同時，國家脈沖強磁場科學中心也成功開展了重費米子材料CeRhIn5的比熱測量，這表明過去只能在穩態磁場下開展的核磁共振、比熱、拉曼光譜等研究工作在更高場強下成為可能。

為了獲取高強度和高穩定度的脈沖平頂磁場，需要解決磁場產生過程中的大電流精確調控和強電磁力下結構穩定的難題，目前國外主要采用的大電源、大磁體的方案存在著體積大、磁體冷卻速度慢和實驗效率低等問題。為此，我國科學家提出了雙電容器耦合態調控新方案，首次實現了電容器驅動的脈沖強磁場波形調控，并成功實現64特斯拉、3‰穩定度的脈沖平頂磁場，使我國脈沖強磁場技術走在了世界最前列。

國家脈沖強磁場科學中心主任李亮教授介紹說，國際上其他脈沖強磁場實驗室都是通過研制不同磁體分別實現這三類磁場，而國家脈沖強磁場科學中心基于強磁場核心技術的全面掌握，通過電源與磁體的協同控制，可以讓同一個實驗站的同一個磁體產生高強度、高穩定度和高重頻的脈沖磁場，為相關領域的科學研究提供獨特的實驗條件。此次實現64特斯拉平頂磁場的磁體還產生了45特斯拉/50赫茲的超高重頻磁場，將國際同類磁場重復頻率提高了2個數量級。

脈沖強磁場實驗裝置是國家重大科技基礎設施，也是首個對外開放的國家重大科技基礎設施項目，已累計為60多家國內外高校和科研機構開展脈沖強磁場下的科學研究700余項，相關科研成果在Science、Nature及子刊等高水平期刊發表論文600余篇，有力地支撐了我國凝聚態物理、材料、化學、生命等前沿基礎學科的發展。在2018年5月的國際評估中，該裝置被來自美國、德國、法國、日本等國際強磁場實驗室的專家評價為“國際領先的脈沖強磁場設施之一”。

超導質子醫療設備

我國超導質子醫療設備研發取得突破

我國國家重點科研項目“超導回旋質子治療系統”11月22日取得突破，其核心部件之一“±185度旋轉機架”工程成功調試完成，關鍵參數指標完全滿足治療需求，為推進質子治療設備國產化邁出重要一步。

質子和重離子放療是當前國際前沿的先進抗癌技術之一，質子醫療的重要優勢是“精準定位”人體腫瘤，高旋轉精度旋轉機架是精確控制治療系統束流從不同角度照射病灶的關鍵技術。經過多輪技術攻關，科研團隊先后解決了大型回轉設備高精度高穩定性驅動系統、大跨度支撐下保證變形小于1毫米等關鍵技術難題，采用大型齒圈加雙主動齒輪進行驅動方式，實現了旋轉機架驅動系統精度0.1度水平運行狀態平穩。測試結果優于該領域國際標準和質子碳離子審查指導原則要求。