超11億！「大科學裝置前沿研究」 等6個重點專項2019年度項目申報指南徵求意見
★ 導語 ★
「 大科學裝置前沿研究」 重點專項2019 年度項目申報指南（ 徵求意見稿）
大科學裝置為探索未知世界、發現自然規律、實現技術變革提供極限研究手段， 是科學突破的重要保障。設立「 大科學裝置前沿研究」 重點專項的目的是支持廣大科研人員依託大科學裝置開展科學前沿研究。為充分發揮我國大科學裝置的優勢， 促進重大成果產出， 科技部會同教育部、中國科學院等部門組織專家編製了「 大科學裝置前沿研究」 重點專項實施方案。
「 大科學裝置前沿研究」 重點專項主要支持基於我國在物質結構研究領域具有國際競爭力的兩類大科學裝置的前沿研究， 一是粒子物理、核物理、聚變物理和天文學等領域的專用大科學裝置， 支持開展探索物質世界的結構及其相互作用規律等的重大前沿研究； 二是為多學科交叉前沿的物質結構研究提供先進研究手段的平台型裝置， 如先進光源、先進中子源、強磁場裝置、強激光裝置、大型風洞等， 支持先進實驗技術和實驗方法的研究和實現， 提升其對相關領域前沿研究的支撐能力。
專項實施方案部署14 個方面的研究任務：1） 強相互作用性質研究及奇異粒子的尋找；2）Higgs 粒子的特性研究和超出標準模型新物理尋找；3） 中微子屬性和宇宙線本質的研究；4） 暗物質直接探測；5） 新一代粒子加速器和探測器關鍵技術和方法的預先研究；6） 原子核結構和性質以及高電荷態離子非平衡動力學研究；7） 受控磁約束核聚變穩態燃燒；8） 星系組分、結構和物質循環的光學-紅外觀測研究；9） 脈衝星、中性氫和恆星形成研究；10） 複雜體系的多自由度及多尺度綜合研究；11） 高溫高壓高密度極端物理研究；12） 複雜湍流機理研究；13） 多學科應用平台型裝置上先進實驗技術和實驗方法研究；14） 下一代先進光源核心關鍵技術預研究。
2016 到2018 年，「 大科學裝置前沿研究」重點專項圍繞以上14 個方面研究任務， 共立項支持了47 個研究項目。根據專項實施方案和「 十三五」 期間有關部署，2019 年將圍繞核物理等領域的專用大科學裝置和多學科平台型大科學裝置繼續部署項目， 擬優先支持4 個研究方向，8 個子任務。同一子任務下， 原則上只支持1 項， 僅在申報項目評審結果相近， 技術路線明顯不同， 可同時支持2 項， 並建立動態調整機制， 根據中期評估結果， 再擇優繼續支持。國撥總經費1.75 億元。
按照《國務院關於國家重大科研基礎設施和大型科研儀器向社會開放的意見》（ 國發〔2014 〕70 號） 精神， 鼓勵高校、科研院所、企業、社會研發組織等社會用戶利用開放的大科學裝置開展科學研究， 要求基於大科學裝置開展科學研究的每個項目的參加人員65% 以上是所依託大科學裝置管理單位以外的人員。
申報單位根據指南支持方向， 面向解決重大科學問題和突破關鍵技術進行一體化設計。鼓勵圍繞一個重大科學問題或重要應用目標， 從基礎研究到應用研究全鏈條組織項目。鼓勵依託國家重點實驗室等重要科研基地組織項目。項目應整體申報， 須覆蓋相應指南方向的全部考核指標。
項目執行期一般為5 年。一般項目下設課題數原則上不超過4 個， 每個項目所含單位數控制在6 個以內。本專項不設青年科學家項目。
1. 新一代粒子加速器和探測器關鍵技術預研
1.1 新一代強流重離子加速器關鍵束流物理和核心技術預研
研究內容：新一代強流重離子加速器束流物理問題及其核心關鍵技術研究。束流物理包括強流重離子束流雙向塗抹累積、強流動態真空效應和強流集體不穩定性動力學研究； 核心關鍵技術包括雙向塗抹靜電偏轉板、非諧振快上升速率磁鐵電源、高梯度磁合金載入高頻腔和高場快循環超導磁鐵。
考核指標：發展包含束流集體效應及動態真空效應的強流重離子同步加速器雙向塗抹注入束流動力學模擬平台並完成方案設計， 累積增益大於100， 注入束流損失小於5%； 研發雙向塗抹注入傾斜靜電偏轉板樣機， 電壓大於100kV， 場均勻性小於±1%； 完成高場快循環超導二極磁鐵的樣機，最高磁場為4T， 磁場變化率範圍為1-2T/s， 場均勻性小於±4×10-4； 完成高加速電壓梯度、寬頻帶、快速響應軟磁合金載入腔高頻系統關鍵技術及樣機驗證， 單腔峰值電壓達到40kV，0~40kV 電壓上升時間小於10μs， 電壓穩定度好於± 1%/24h； 完成全儲能模式快循環大功率高精度脈衝電源樣機研製， 實現百毫亨磁鐵電感4000-5000A 脈衝電流輸出， 上升時間小於100ms， 跟蹤誤差小於±1×10-4 ， 電流上升率38000A/s。
1.2 用於重離子束驅動高能量密度物質診斷的高能電子成像核心技術預研
研究內容：針對高功率重離子束驅動的高能量密度物理研究， 建立高能電子瞬態透射成像技術和方法，數值模擬研究重離子束驅動高能量密度物質的動態演化過程， 提出用於高能量密度物理研究的高能電子直線加速器成像終端設計， 研製超高時空分辨單發多幅動態成像的關鍵設備。
考核指標：模擬得到特定參數條件下強流重離子束驅動高能量密度物質的密度、壓力和溫度等狀態參數的演化圖像， 提出高能量密度物質成像診斷的時空分辨和動態範圍需求， 完成用於重離子束驅動高能量密度物質診斷的高能電子成像系統設計； 完成超高時空分辨單發動態成像部分關鍵設備的研製， 空間解析度達到1-10μm 量級； 完成多幅動態成像技術研究， 單發時間分辨達到1ps 量級， 多幅動態時間間隔達到1-10ns 量級。
2. 星系組分、結構和物質循環的光學-紅外觀預測研究
2.1 基於LAMOST 巡天的銀河系和恆星形成與演化研究
研究內容：利用LAMOST 海量光譜數據優勢， 研究大批量恆星的統計性質， 尋找特異天體進行細緻研究並檢驗現有恆星演化理論。研究銀河系盤和暈的結構、運動、化學成分及演化歷史。探測暗物質分布。研究銀河系星際介質的分布和物理性質。
考核指標：建立信噪比大於10 的千萬數量級恆星光譜資料庫， 得到百萬級恆星樣本的統計性質。發現並證認極貧金屬星、超高速星、緻密星、Ia 型超新星前身星等特殊天體樣本， 描述恆星演化過程。構建星際塵埃、彌散星際帶載體分子的空間分布。建立銀河系盤和暈的化學-動力學模型， 揭示銀河系演化歷史。
2.2 基於LAMOST 巡天的類太陽恆星活動物理研究
研究內容：基於LAMOST 海量恆星光譜觀測， 診斷類太陽恆星活動特徵； 結合地面和空間高解析度太陽成像光譜和磁場的詳細觀測， 研究太陽及類太陽恆星大氣磁能積累和爆髮式釋放的物理過程， 揭示類太陽恆星的總體活動規律， 認知類太陽恆星和太陽活動的初發機制和演化規律。
考核指標：建立百萬個類太陽恆星和太陽爆發活動光譜資料庫， 確定恆星耀發和星冕物質拋射光譜學判據， 發現類太陽恆星活動的總體統計規律； 認知類太陽恆星活動機理， 發展類太陽恆星爆發活動的物理模型， 揭示類太陽恆星和太陽活動的發生、發展和演化過程。
2.3 基於LAMOST 巡天的系外行星系統研究及觀測搜尋
研究內容：利用LAMOST 數據對大樣本的系外行星系統進行精確刻畫， 研究系外行星的分布規律以及宿主恆星性質對該分布的影響， 發展多種發現系外行星的技術和方法， 搜尋系外行星系統， 研究行星系統的形成理論和動力學演化及其可居住性。
考核指標：建立以LAMOST 數據為基礎的首個系外行星及其宿主恆星性質的資料庫； 得到數百個系外行星的統計分布； 確定不同恆星環境對行星分布和演化影響的特徵指標； 獲得行星系統形成和動力學演化理論的理解及對系外行星宜居性的定性結果。
3. 複雜湍流機理研究
3.1 湍流與多物理場耦合機理研究
研究內容：湍流與高溫真實氣體效應、稀薄氣體效應、電磁場等多物理場耦合作用的機理與規律。
考核指標：發現在高溫真實氣體效應、稀薄氣體效應、燃燒、電磁場等多物理場作用下的湍流流動新現象。獲得氣體組分、傳熱傳質、電磁場強度等參數對湍流與多物理場耦合作用的影響規律。建立和完善湍流與多物理場耦合效應的預測新模型與新方法。獲得湍流與多物理場耦合效應的地面預示與飛行實驗結果之間的天地相關性。
3.2 激波/ 湍流邊界層干擾機理研究
研究內容：激波與湍流邊界層相互干擾過程中流動結構及其演化機理。
考核指標：獲得激波與湍流邊界層相互干擾過程中邊界層湍流相干結構、分離渦、剪切層、小激波脈動等演化的新現象。獲得上下游擾動、物面凸起物尺度、馬赫數、雷諾數、激波強度等參數對激波與湍流邊界層相互干擾過程的影響規律。建立和完善針對激波/湍流邊界層干擾的高精度氣動力/熱預測新模型與新方法。發展激波與湍流邊界層干擾的主/ 被動控制新技術， 闡明其流動控制機理。獲得激波與湍流邊界層干擾氣動力/熱的地面預示與飛行實驗結果之間的天地相關性。
4. 多學科應用平台型裝置上先進實驗技術和實驗方法研究
4.1 複雜體系微觀界面研究方法
研究內容：發展基於先進光源、強磁場裝置等的新一代實驗技術， 針對能源、生命和環境研究中的界面問題， 建立複雜條件下表界面電子結構、生物膜界面相互作用、催化降解過程的原位研究手段， 進行關鍵前沿科學問題的研究， 提升裝置支撐多學科前沿研究的能力。
考核指標：發展具有同時表徵多參量能力、高能量分辨的表界面譜學方法（ 能量分辨優於0.5eV）， 發展具有元素分辨能力的無損層析表徵技術（ 厚度分辨1nm）， 闡述原位條件下能源和環境材料表界面的物質傳輸和能量傳遞過程； 發展能夠直接獲取表界面電子行為和反應中間體結構、具有指紋分辨和時間分辨（ 皮秒量級） 的原位譜學方法， 從分子層面認識表界面反應的複雜過程； 發展結合基於先進光源的組織與細胞成像、強磁場條件下低溫和多頻電子順磁共振檢測的分析方法， 研究生物膜物質傳輸與能量代謝過程中的界面相互作用和電子行為等。
編輯：蔣秀娟
美編：范 琪
審核：李建榮
TAG:銳動源 |