近日，由國家市場監督管理總局組織實施的“銫原子噴泉基準鐘的開發和應用”、“跨尺度微納米測量儀的開發和應用”、“微膜泵驅動核酸微全分析儀”和“質子轉移反應質譜儀器研制及應用示范”4項國家重大科學儀器設備開發專項項目通過驗收。

“銫原子噴泉基準鐘的開發和應用”項目由中國計量科學研究院李天初院士牽頭承擔。項目攻克了冷原子制備、冷卻和探測、超穩微波產生、光纖高保真傳遞時間頻率等關鍵技術，成功研制出銫原子噴泉基準鐘(NIM6)、光纖頻率傳輸儀、銣噴泉標準鐘、銣噴泉鐘工程化樣機等儀器。其中，NIM6頻率不確定度優于5.8E-16，相當于5400萬年不差1秒；光纖頻率傳輸儀，能在1-100km的光纖鏈路上以極高穩定度、高可靠地傳輸頻率信號；銣噴泉標準鐘經基準鐘校準后頻率準確度能夠達到1.9E-15。項目成果為北京衛星導航中心時間頻率系統標準時標的產生、保持、改進和比對提供計量支撐，為建設我國獨立自主、準確可靠的時間頻率體系具有重要意義。

銫原子噴泉基準鐘

“跨尺度微納米測量儀的開發和應用”項目由上海市計量測試技術研究院牽頭承擔，項目攻克了宏微聯動多軸驅動和多測頭集成、原子沉積光柵納米量值溯源、雙角度傾斜式場掃描等關鍵技術，研制出6種不同型號的跨尺度微納米測量儀，測量范圍達到150mm×150mm×80mm，納米計量光柵標準節距212.8±0.1nm，光柵高度大于60nm，光干涉測量垂直掃描范圍150μm，掃描速度30μm/s，掃描探針顯微測量可以實現納米級分辨力。項目成果為微納米標準、精密光學儀器、半導體、環境監測等領域提供檢測支持，并陸續在航空航天、微電子、環境監測等領域進行推廣應用，為提升我國微納米領域的測量能力奠定了基礎。

高精度型跨尺度微納米測量儀

“微膜泵驅動核酸微全分析儀”項目由中國檢驗檢疫科學研究院、北京博暉創新生物技術股份有限公司等共同承擔，項目攻克核酸微全分析儀器核心技術、微流體驅動控制平臺與高通量檢測及熒光檢測單元集成的核心關鍵技術，研發出了多功能核酸微全分析儀、便攜式核酸微全分析儀。針對環境監測、生物計量、檢驗檢疫、疾病診斷與研究等領域不同應用需求，解決多靶標同步高通量、高靈敏、現場快速、準確定量檢測等多項分析技術瓶頸性難題，檢測靈敏度可比常規PCR敏感高出一個數量級，檢測時間為常規PCR方法的1/5。通過該項目實施，建成了國內第一條微流控芯片自動化生產線，多功能核酸微全分析儀及配套HPV芯片試劑的CFDA注冊取證并上市銷售，銷售量550臺，在450多家醫院開展HPV檢測，試劑銷售已經超過180萬人份。

多功能核酸微全分析儀

“質子轉移反應質譜儀器研制及應用示范”項目由北京市計量檢測科學研究院、北京凱爾科技發展有限公司等共同承擔，項目針對大氣霧霾污染源快速追蹤、載人航天密閉艙內有毒有害氣體監測、公共場所化學毒劑恐怖襲擊等領域對在線、實時、超痕量揮發性有機物檢測設備的迫切需求，重點攻克了高精度質子轉移離子源、飛行時間質譜雙場加速和無網反射、四極桿質譜寬動態范圍信號采集提取和快速在線數字濾波、高精度質譜評測標準氣體研制等關鍵技術，成功研制了質子轉移反應飛行時間質譜儀(PTR-TOFMS)和四極桿質子轉移反應質譜儀(PTR-QMS)，實現了對多組分揮發性有機物的實時、快速、高靈敏度檢測，質量分辨率、檢出限等關鍵技術指標達到國際同類儀器水平。項目研究成果已在大氣霧霾監測、密閉艙內環境監測、進出口橙汁產地溯源追蹤、肺癌病人快速篩查等領域進行了應用示范，具有廣泛的應用前景。

質子轉移反應飛行時間質譜儀