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[成果] 1700160098 甘肃
O 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:载能离子束作为高密度能量的载体并可精确操纵,与物质相互作用时能够产生通常的物理和化学方法所不能实现的一些极端条件。如加速器驱动的强流短脉冲高能离子束在物质中的瞬间高密度能量沉积,可在物质内局域产生超高温、超高压、强激发等极端条件,是近年来快速发展的离子束与物质相互作用研究新领域。但是,由于实验条件的限制,许多问题如物质中瞬间聚集的高密度能量的弛豫和耗散过程形式如热传导、热和粒子辐射、应力波产生和质量迁移,材料的相变和组织结构形成及其机理,高能离子束与高密度等离子体相互作用机制等问题有待深入研究解决。再者,传统实验方法不能满足粒子瞬间高能量沉积与物质相互作用研究的实验要求,需要发展可以通过测量由入射粒子激励产生的瞬时信号,以研究粒子与物质相互作用原初过程的实验技术和方法。研究目的与意义:研离子束瞬间高密度能量沉积引起的物质结构和性质变化规律,离子声学以及其它瞬间辐射现象和过程,揭示其微观过程机理;探索强流脉冲离子束在物质中的输运过程;建立高能离子激励产生的瞬时信号的探测技术和实验方法;为高能重离子束惯性约束聚变等国家重大需求,奠定必要的实验基础,提供必要的理论依据和实验证据。主要论点和论据:从实验上实现了阿秒-亚阿秒瞬间原子碰撞过程信息探测,并对反应产物可做"完全"测量,有力地推进了原子分子体系多体动力学研究。特别是用移动的"狭缝"(氢气分子离子H<,2>+)与He原子碰撞,通过记录氦原子碎片的动量分布,研究对应碎片的杨氏双缝干涉现象,首次实现了爱心斯坦提出的双狭缝"理想实验",实验结果支持Bohr对于爱因斯坦理想双峰实验的解释。在离子束与物质相互作用输运过程研究中,首次通过实验建立了材料表面损伤过程中电子能损与势能沉积两种机制的协同作用效应,统一了对两种不同能去和作用机制的物理认识。建成真空和水介质中离子声学探测系统,利用GPU超算系统仿真计算,理论计算与实验验证结合开展离子束能量-冲击波转化过程探索;在ANSYS程序基础中,自编STDIPIB程序,结合重离子辐照效应实验验证较系统地研究了强脉冲离子束激励热过程等。创见与创新:利用反应显微成像谱仪,采用逆运动学原理,用移动的"狭缝"(氢气分子离子H<,2>+)与He原子碰撞,通过记录氦原子碎片的动量分布,研究对应碎片的杨氏双缝干涉现象,首次在原子分子碰撞激发过程中观测到物质波的杨氏双缝干涉,实现了爱因斯坦提出的双狭缝"理想实验"。实验结果支持Bohr对于爱因斯坦理想双缝实验的解释;首次实验建立了材料表面损伤过程中快重离子和高电荷态离子两种情况、电子能损与势能沉积两种作用机制之间的联系(协同作用),统一了对两种不同能区和作用机制的物理认识。在该项目的支持下,使中国在离子与物质相互作用研究领域,特别是离子与原子分子碰撞动力学、"快"过程测量与反应机制、辐照效应机理等研究进入了国际研究先进行列,已形成了世界一流水平的研究团队,得到了国际同行的认可和重视。社会经济效益,存在的问题:该课题改造建设的高温-应力载能辐照装置,为后期在不同温度下开展各种材料的在线蠕变和辐照协同实验提供了可能性,是研究高温辐照蠕变效应的有力平台;该课题还发明了一种用高能重离子辐照提高、调制半金属性薄膜材料的磁滞电阻的方法,为半金属性薄膜的磁滞电阻的调制提供了一种新方法;利用课题中建成的CSRe反应显微成像谱仪技术可实验研究在不同过程和不同碰撞时间尺度上关联性的表现,有助于课题组建立清晰的碰撞物理图像;该课题利用CSR提供的百纳秒级脉冲宽度的高能重离子开展了多种样品的透射成像研究,将来争取把这项先进技术发展起来,并应用到中国武器库存、极端物态及材料与生物科学研究中去;课题搭建完成了离子束与等离子体实验终端建设,首次将离子束的速度系统的扩展到了中低速度区域,这项技术可能在大型重离子加速器方面有重要应用前景。课题组开展了离子束驱动高能量密度物质相关的若干前沿问题研究,提出了强流重离子加速器(HIAF)研究设计方案,它的立项,以及该项技术的成功实现,将有助于中国在高能量密度物理研究和相关关键技术方面率先取得突破,并最终实现惯性约束聚变领域的创新跨越。
[成果] 1700160099 甘肃
O 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:近年来,载能粒子束特别是特殊离子束与物质相互作用的研究得到快速发展。与传统的离子束相比,特殊离子束主要包括高能高电荷态重离子(束)、离子微束或聚焦束(FIB)、以及强流离子束等,离子能量可以从keV到GeV以上。特殊离子束的应用和以微纳米材料为代表的复杂物质体系的引入,使得研究离子束与物质相互作用过程的"炮弹、靶子"都发生了很大的变化,前所未见的新现象、新效应和新用途不断涌现。这不仅为描述离子束与物质相互作用过程的传统理论带来了新的挑战,而且预示着,对离子束与复杂物质体系相互作用深层次规律的认知和重要科学问题的解决,有可能引起在能源、信息、材料、宇航等科学和技术发展的前沿领域取得重大突破。研究目的与意义:揭示极端条件下载能离子束与物质的微观过程和效应产生的机理,提出新的学术思想和理论;探索离子种类、能量、束流强度、物质组成和结构等因素对作用过程和效应产生影响的基本原理与控制方法,提供离子束技术应用的新原理、新方法,促进离子束技术以及相关产业的发展。建立载能离子束与物质的相互作用相关物理过程的科学理论和描述方法,使中国离子束与物质相互作用理论研究整体上进入国际先进行列,为未来先进离子束技术的发展提供基础理论支撑,满足国家可持续发展战略需求;提供制备新材料的新原理、新方法,促进材料结构和性能的离子束精确调控技术的开发、应用和产业化,进一步缩小与发达国家的差距,满足材料科学发展以及国家在信息、能源和国防建设等领域对高技术的需求。主要论点和论据:通过系统深入的实验研究,建立离子束与不同物质体系相互作用的微观模型,探索物质的结构效应尺度效应、集体效应对离子束电荷态、能量沉积及靶物质激发和电离过程的影响,开发出离子束在不同物质体系中能量沉积及输运过程的模拟程序。完成离子辐照实验终端以及在线实验测量系统等实验条件的改进,并开始用于实验研究;利用HIRFL-CSR等提供的离子束流及在线实验系统,在辐照效应和离子声学实验研究方面获得研究结果;开始高能高电荷态重离子、团簇离子和脉冲重离子束流辐照凝聚态物质实验研究和理论与计算机模拟研究工作。初步建立重离子与微纳尺度物质原子的作用中与靶原子核发生反应的微观输运理论模型;用从头计算及分子动力学对微纳尺度物质缺陷的动力学进行模拟。完善了全γ辐射测量技术;对碳纳米管及其他纳米结构的辐射效应及太赫兹产生的技术进行了实验研究。系统地深入了解在强离子辐照下材料,特别是新一代核能系统中结构和功能材料损伤的微观机理,探索原子尺度上的缺陷行为以及从原子、介观到宏观尺度的离子辐照损伤演化过程及其多尺度计算机模拟,为设计在裂变/聚变堆等极端环境下应用的抗强辐射材料提供参考和依据。以准一维碳纳米管、半导体硅纳米线和固体纳米薄膜为对象,开展离子束诱导微纳物质相变机制研究。揭示多种离子束在新型半导体新材料超低剂量SIMOX SOI纳米结构材料与应变材料合成、离子注入界面改性等方面的离子束调控的基本原理,建立利用离子束在纳米尺度内对材料结构进行精确调控的技术;揭示不同剂量离子注入在半导体材料中形成纳米尺度新结构、新材料的物理机制以及离子束改性后材料界面的缺陷性质。创见与创新:揭示了极端条件下离子束与物质相互作用的微观机制,建立了描述相关过程的理论和方法,使人们明晰如何实现离子束技术应用的新原理、新方法;在实验和理论两个方面均取得标志性的成果,形成了世界一流水平的研究团队,使中国离子束与物质相互作用研究整体上进入国际先进行列,为中国新型材料技术发展、信息和新能源科学等国民经济和国家安全领域的重大需求奠定了必要的实验基础,提供了必要的理论依据和实验证据。社会经济效应,存在的问题:利用载能离子束制备出大面积、均匀的纳米氧化物过渡层,通过外加电场精准地控制氧离子在纳米过渡层中的迁移,研制出单层互补型阻变存储器和自整流型阻变存储器,这两类器件均结构和制备工艺简单,一步完成阻变激活区的制备,有望解决阻变存储器集成应用的问题。开发出新型层转移技术-Simsplit技术,并成功地制得了SOI材料,表面粗糙度为1.55 nm,与传统Smart cut技术相比(>10nm),大幅度改善了剥离薄硅层的表面粗糙度,打破了国外的技术垄断,部分技术已经得到应用并产生了显著的经济效益。
[成果] 1700160425 甘肃
R730 应用技术 医院 公布年份:2016
成果简介:通过围绕重离子治癌的"安全性"和"有效性"两个关键科学技术问题的有益科研探索,充分了解了重离子束治疗人体肿瘤技术优势及治疗效果的机制,获得了对临床治疗具有重要参考价值的辐射生物学基础数据,同时完成了110例肿瘤患者的重离子临床治疗试验和103例重离子治疗的浅层肿瘤患者5年随访,研发具有自主知识产权、完备的面向生物学效应的重离子三维放射治疗计划系统及治疗计划剂量验证系统,在国际上首次采用回旋与同步加速器的组合以及独特的剥离注入累积束流方式,实现了高能重离子束对深层癌症肿瘤治疗,并设计出了高性能价格比的医用重离子加速器。
[成果] 1700161034 甘肃
R33 应用技术 医学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:重离子引起的早熟性衰老是非常重要的辐射损伤效应,能使细胞生长停止、功能发生退化性改变,但相关研究却非常有限。该项目的研究要点是用多种中高能重离子验证细胞周期停顿的普遍性,并通过研究长期G2期阻滞机理及G2期阻滞导致的衰老揭示与细胞周期停顿相关的早熟性衰老的机制;最后通过不同辐照剂量下G2期细胞比率和周期蛋白CyclinB1表达量随时间变化的动力学获得衰老发生的剂量阈值。这些研究能为全面正确评估重离子对人体细胞可能产生的各种辐射生物效应提供参考数据,对重离子治癌机理研究和太空探索活动中的辐射风险评估具有重要的科学意义。通过项目组全体成员三年的通力合作与艰苦努力,已顺利完成了该项目的全部既定工作,在基础研究领域取得了丰硕的成果。标注该基金发表论文14篇,其中国外SCI文章9篇,国际会议文章3篇,国内核心文章2篇,专利授权1项,并培养博士毕业生4名。
[成果] 1700161035 甘肃
R730 应用技术 医院 公布年份:2016
成果简介:肿瘤干细胞具有高致瘤性、低辐射敏感性和对化疗药物的耐受性,直接影响癌症的放化疗疗效。重离子辐射是治疗实体瘤的重要手段之一。然而,在重离子治疗癌症过程中,对癌症细胞及其临近正常组织部位的细胞或正常干细胞辐射能否诱导癌变为肿瘤干细胞,目前还不甚清楚。项目研究以高LET的重离子(碳离子)和低LET的X射线辐射人的肺腺癌细胞A549、正常人肺成纤维细胞(MRC5)及正常人脂肪干细胞(ASCs)。辐照后的细胞经流式细胞仪检测CD133阳性高表达细胞比例变化情况。结果显示,两种不同LET离子辐射之后,A549细胞群体中,短时间内CD133高表达细胞数目均有所增加(0.5-24h);随着时间的推移,5天后,CD133高表达细胞数目逐渐恢复到正常水平。对癌细胞A549进行重离子与X射线辐照后,传代培养、软琼脂成瘤,挑选克隆细胞系,进行流式细胞分析、细胞迁移实验、动物成瘤实验,结果显示,与高LET的碳离子相比,虽然相同剂量的X射线可诱导更多的肿瘤干细胞样克隆细胞系,但重离子诱导的肿瘤干样细胞系更稳定、成瘤能力更强。高致瘤性细胞株中的UCA1与SVEP1基因启动子区DNA甲基化,影响了它们的表达。利用siRNA技术分别敲低此两个基因,可见与肿瘤迁移及侵袭力相关的N-Cadherin、ZEB1蛋白高表达。MRC5与ASCs经重离子与X射线照射,后续的实验结果显示,正常细胞辐射致癌形成的可能性较小。课题组的结果表明,具有遗传不稳定性背景的细胞(如肿瘤细胞),经受电离辐照后,更易获得肿瘤干细胞样特征,增加成瘤能力;高LET的重离子可诱导少部分更稳定、成瘤能力更强的肿瘤干细胞样细胞
[成果] 1700160366 甘肃
TL5 应用技术 其他电子设备制造 公布年份:2016
成果简介:该课题重离子加速器快引出与注入系统(Kicker)是一种以快速脉冲(几百ns)方式工作的以高压(数十KV)大电流(KA)电源驱动的特殊二极磁铁系统,其控制系统是整个束流传输系统的关键环节,它的控制精度直接影响着束流的传输效率、束流品质和核物理实验的精度。所有Kicker控制信号均通过高速光纤传输,减少时间游动和不确定性,并避免工作于高压、大电流环境下的控制系统的误动作,提高其可靠性。同时采用高精度DCP和信号隔离技术来给定Kicker磁场电源基准,实现给定精度0.1%和长时间安全稳定运行。该成果已成功为近物所核质量测量、随机冷却实验及束诊提供了预触发信号,培养了一个博士生和两个硕士生,为信号测量奠定了基础。
[成果] 1700160813 甘肃
R741 应用技术 医院 公布年份:2016
成果简介:神经细胞凋亡诱发多种神经系统疾病,如阿尔茨海默病、早老痴呆、脊柱肌肉萎缩、帕金森病等。重离子辐射因其独特的能量沉积分布使神经细胞内产生大量DNA损伤,而DNA损伤可刺激PARP-1活化。PARP-1基因的突变、缺失及过表达将直接细胞凋亡进程,其机制之一可能是激发AIF从线粒体释放,转位至细胞核内触发非caspse依赖的细胞凋亡。然而在重离子诱导的神经细胞凋亡中,PARP-1/AIF通路的作用地位以及两因子间的相互调控关系仍不明确。因此,该项目以非Caspases的PARP-1/AIF凋亡通路为切入点,开展重离子诱导神经细胞及神经胶质瘤细胞凋亡机制的研究。结果表明,1)在施用Caspase抑制剂Z-VAD-FMK后,碳离子辐射引起的细胞凋亡百分数并未有显著地下降,说明碳离子辐射有效地开启了非-caspase依赖的信号通路,尤其在细胞的早期凋亡阶段该项目的科学意义在于对重离子辐射诱导的凋亡机制进行有益探索,同时研究PARP-1/AIF介导的非caspse依赖途径在重离子诱导的细胞凋亡中发挥的重要作用。研究结果为太空辐射损伤评估及重离子颅内肿瘤临床治疗均提供实际指导意义。
[成果] 1700160856 甘肃
O64 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:二氧化硫SO<,2>和硫化氢H<,2>S分子及其对应离子,在大气化学、环境科学、工业半导体加工等领域发挥着重要作用。然而直到对于SO<,2>+和H<,2>S+的谱学实验研究十分有限,严重的限制了对其电子态结构和解离动力学的认识。本申请利用新建成的高灵敏、高分辨的激光诱导荧光光谱(LIF)实验装置,研究SO<,2>+和H<,2>S+分子离子的电子基态和低能量激发态结构。实验精确测量SO<,2>+和H<,2>S+的振动/转动分辨的激光激发光谱和发射光谱,通过光谱分析,确定电子态的对称性,获得离子在不同电子态的转动常数、振动频率、非谐性常数等光谱常数,键长、键角等几何构型,电子态中存在的电子自旋轨道耦合、Renner-Teller效应、费米共振等各种相互作用大小及类型等,给出两离子电子态势能面特征的信息,结合并对比量子化学计算结果,进一步加深对SO<,2>+和H<,2>S+低电子态结构的理解。
[成果] 1700160855 甘肃
R730 应用技术 医院 公布年份:2016
成果简介:重离子治癌的临床研究,初步表明重离子对常规放疗抗拒的恶性肿瘤表现出良好疗效,进一步的临床研究工作正在开展。但重离子辐射提高癌细胞辐射敏感性的机理仍然不清楚。如果缺乏充分的生物学效应的基础数据资料的支持和合理的分子机理解释,势必会影响到辐射治癌潜力的进一步提升。因此开展新的"靶基因"的研究是恶性肿瘤基因放射治疗的研究重点之一。p73基因是1997年发现的新的肿瘤相关基因。该项目聚焦于p73基因具有癌基因和抑癌基因的双面功能这一肿瘤研究热点。并就以p73基因为研究靶点,设计新型的放射治疗增敏技术,联合重离子辐照,解决辐照抗拒性肿瘤进行了初步探讨。
[成果] 1700160857 甘肃
P35 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该项目拟利用中科院近代物理所的反应谱仪完成CO<,2>分子的(e, 2e+ion)实验,通过重构所探测粒子的动量获得描述反应过程的各种微分截面。利用这些微分截面详细进行以下两方面研究:1,对单电离过程,利用描述出射电子角分布的三重微分截面,研究分子构型对电离过程电子出射特征的影响;2,对电离解离过程,通过还原末态出射电子的动能,确定碰撞过程中沉积到靶分子中的能量,从而探究碎片离子种类及动能分布与沉积能的关联性。
[成果] 1700160858 甘肃
O 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:原子团簇是由多个原子单元组成的有限体系,在高温极端条件下它会发生碎裂相变,实验研究该相变过程对加深理解有限体系的状态方程和状态演化有重要意义。理论计算的热量曲线预言,驱动多电荷态原子团簇发生碎裂相变的物理量不只是沉积在系统内的激发能和温度,还有系统的初始电荷。该项目拟基于中科院近代物理研究所建成的重离子加速器,采用离子动量成像技术和符合测量方法,选择不同种类和不同入射能量的离子炮弹诱导原子团簇(以富勒烯团簇为例)发生碎裂相变。
[成果] 1700160072 甘肃
R730 应用技术 医院 公布年份:2016
成果简介:该课题以甘肃武威胃癌高发区为基础,从表观遗传学的角度深入的揭示了甘肃胃癌的发病机理,最终筛选到了胃癌DNA甲基化标志物,制备了胃癌的检测试剂盒,应用到胃癌的筛查及个体化治疗中。胃癌DNA甲基化标志物的应用,可提高胃癌的早诊率,降低胃癌的死亡率。经济与社会效益好,市场前景广阔。
[成果] 1700020221 甘肃
TQ9 应用技术 调味品、发酵制品制造 公布年份:2015
成果简介:柠檬酸生产菌种——黑曲霉,经重离子束辐照诱变,固体平板培养基进行初筛、摇瓶复筛、10升种子罐和100升发酵罐发酵试验,获得了产酸度达到19.0%以上的菌种和发酵工艺技术;发酵液所含酸中,用高效液相进行定性定量检测,柠檬酸含量大于98%。国内外研究状况:国外柠檬酸研究有产酸度达到20%的报道,但因发酵周期为120小时在市场竞争中不占优势;国内研究领域也有产酸度达到18%以上的报道,在生产企业中未见到产酸度在17%以上的报道。该项目研究进度及水平:现已完成10升至100升发酵罐的二级发酵试验,结果如下:发酵时间≤60小时;发酵酸度≥19.0%;发酵粮耗<1.60;通气量<20%;稳定性连续发酵5批,稳定性良好。
[成果] 1500170369 甘肃
R28 应用技术 医学研究与试验发展 公布年份:2014
成果简介:针对难于控制且严重危害人类健康和生命的病毒性疾病人流行性感冒,创制新型中草药有效成份,利用现代中草药提取分离技术,指纹图谱技术的研究工作,研制出具有稳定质量标准的抗病毒大青叶4(3H)喹唑酮新制剂;对大青叶提取物进行提取、分离纯化工艺研究,使大青叶总生物碱含量至达85%,阐明了4(3H)喹唑酮抗流感病毒的分子机理。完成4(3H)喹唑酮及其新制剂的临床前研究;建立4(3H)喹唑酮新制剂中试生产线1条,完成产品的质量检测方法;取得1个免煎饮片的批准文号。研制出抗流感病毒活性较高的4(3H)喹唑酮制剂对流行性感冒、乙肝等病毒性疾病具有较好的防治效果。
[成果] 1600060455 北京
P14 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:核天体物理是核物理与天体物理相融合形成的交叉学科和国际公认的前沿领域,关于元素起源及恒星的演化仍有大量难题有待破解。国际公认的核天体物理关键科学问题包括:恒星平稳演化阶段最重要的热核反应在天体物理能区的直接测量;平稳和爆发性核燃烧中慢速中子俘获(s-)过程、快速中子俘获(r-)过程和快速质子俘获(rp-)过程中关键核反应截面的间接测量;rp-和r-过程涉及核素衰变性质、质量、反应和共振态性质的测量;通过元素丰度的观测研究天体核合成的场所。为研究这些重要科学问题,项目依托中国原子能科学研究院、中科院近代物理所和国家天文台的大科学平台,取得了系统性创新研究成果。系统发展了天体核反应间接测量方法。首次通过独特的(11B,7Li)体系高精度测定了恒星最重要的中子源13C(α,n)16O反应,澄清了已有数据间25倍的分歧,导致恒星演化模型预言的铅丰度增加了25%;精确测量了原初核合成相关的9Be谱因子,澄清了原有结果间4倍左右的分歧。在天体核反应直接测量方面取得突破。把6Li(p,γ)7Be反应截面的测量推进到了国际最低能量,并发现了一个可能的新共振能级,为研究宇宙大爆炸核合成提供重要数据。拓展了快速质子俘获(rp-)过程核素共振态和衰变性质的研究。通过21,22Na+p共振散射,首次对22,23Mg关键能级的自旋宇称进行了可靠指定,并对18Ne(α,p)21Na和22Na(p,γ)23Mg反应率进行了重新评估,新数据导致X射线暴峰能产生率比之前大1.4到1.8倍;测量了53Ni等rp-过程核素的β衰变,将52Co的半衰期精度提高了3倍,并首次得到了53Ni衰变的质子-伽玛符合事件。在恒星元素丰度研究方面作出独特贡献。建立了恒星元素的非局部热动平衡(NLTE)效应Si和Cu原子模型,研究发现矮星中Si红外谱线在贫金属恒星中必须考虑NLTE效应。项目极大提高了中国核天体物理研究水平,实现了间接测量从单核子辐射俘获反应向集团(α,n)反应的拓展,实现了天体核反应直接测量和衰变测量的突破,在Astrophys J、Phys Lett B等一流期刊上发表SCI论文50篇,20余项数据被国际原子能机构等数据库收录。多次在核物理与核天体物理重要国际学术会议报告研究成果,受到国际同行高度评价,中子源工作被评价为“解决分歧的里程碑”。启动了中国锦屏山深地核天体物理实验方向,获得国家自然科学基金重大项目资助。成果鉴定委员会认为:该项目采用了创新的研究思路,取得了国际先进的高精度研究成果,部分成果达到国际领先水平。
[成果] 1400230968 甘肃
TL5 应用技术 其他电子设备制造 公布年份:2013
成果简介:兰州重离子加速器冷却储存环(简称HIRFL-CSR)是国家“九五”期间投资规模最大的重大科学工程,总投资3亿元。该项目通过技术创新,实现了重离子冷却储存环的创新发展,使中国重离子加速器技术水平及重离子物理实验研究能力进入世界最前列,是中国放射性束核物理、极端条件下核物质性质研究、高离化态原子物理、核天体物理等基础研究领域的最大实验设施,是国内高LET航天器件单粒子效应检测以及辐射加固等国防任务唯一的研究平台,为生命科学(如重离子深层治癌)、生物科学、材料与能源科学等应用研究提供了强大的支撑条件。HIRFL-CSR是中国自行设计建造的规模最大、能量最高,离子种类齐全、束流品质最好的重离子加速器系统,由主环、实验环、束流线、实验终端、辐射防护等部分组成。包含有磁铁、电源、真空、高频、离子探测等14个工艺系统。CSR真空束流管道500米,磁铁总重1500吨,各种电源365台,配电功率12兆伏安,去离子冷却循环水每小时1500吨。HIRFL-CSR在多个方面实现了技术创新和突破,使中国在重离子加速器领域实现了跨越式发展,推动了中国相关高新技术的发展及科技创新,带动了粒子加速器行业经济及西部区域的科技进步。1.通过对重离子冷却储存环技术的创新发展,突破了以回旋加速器作注入器时注入流强低的瓶颈,实现了重离子双冷却储存环与同步加速器高效组合,完成了从低能加速器向高能加速器的跨越。2.创建了独特的非对称等时性磁聚焦结构,发明时间-幅度二维离子鉴别及相对时间数据修正的数据处理方法,使CSR在高精度直接测量短寿命近质子滴线核素领域取得重大突破,在世界上率先达到了107量级的相对测量精度,并在Z=23-35区的滴线核素质量测量处于国际领先地位,成为世界上原子核质量精确测量的最重要实验室之一。国际核质量评估系统已经开始转移至中国科学院近代物理研究所以进行核质量数据的权威发布。3.通过综合集成创新,实现了重离子冷却储存环与同步加速器技术的整体突破。推动了中国高精度磁铁、大功率电源、超高真空系统等14个集成系统的相关领域高、精、尖工业技术水平的高速发展。4.国际上首次采用回旋与同步加速器的组合模式,成功实现了重离子束深层治癌。已完成临床试验治疗,取得显著疗效,并开发了具有全部自主知识产权的专用重离子治疗装置,已开始社会推广,造福癌症患者。同时被国家列为大力发展的特色优势产业,以及推进产业结构优化升级的“战略性新兴产业”。工程从概念伊始,数百人参与,攻关20年。在工业基础相对薄弱的西部,且工程经费紧张的情况下,与200余家单位协作,实现多学科技术的集成创新,授权专利91项。完成了一系列具有自主知识产权的密集型高新技术储备;相关技术不仅辐射到了国内科研院所及大学相关实验室和企业,而且还将技术、设备与人才输出到了德、法、美等国,充分发挥了大科学工程的科技推动力;同时造就了一支勇于创新的国际顶级团队。培养了500位博士/硕士。获甘肃省科技进步奖一等奖及中科院杰出科技成就奖。
[成果] 1300460321 甘肃
S5 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2013
成果简介:紫苏(Perilla frutescens L.)属于唇形科紫苏属一年生草本植物,在我国具有2000多年的栽培历史,是卫生部首批的60种食药两用物品之一,也是α-亚麻酸含量最高的植物资源之一,既是一种优良的保健型蔬菜,也是一种重要的中草药。紫苏全草入药,具有止咳,润肺,降压,降血脂,抗癌等功效,其中α-亚麻酸在营养学界享有"植物黄金"的美誉。大面积推广种植该紫苏新品系,能够推动农村经济发展,改善人类身体健康,促进紫苏产业发展。 利用中国科学院近代物理研究所提供的中能碳离子束(100MeV)对紫苏进行了辐照诱变育种,获得了遗传性状稳定的KJ0801新品系。该品系性状稳定,在国内外未见与之相同的报道,开发前景广。是属于现代物理学、生命科学、生物化学、分析化学,农学以及药物学等多学科的交叉和发展。该新品系性状稳定,适应强,对土壤要求不严,与对照相比,表现为顶叶皱缩,抗逆性强,分蘖多,花序长,植株高大,亩产量平均为121.2kg,比对照增加了11.3%,紫苏油中α-亚麻酸含量平均为61.995%,比对照提高了5.4%,适合于在绝大多数土壤种植推广,安全可靠,具有一定的推广应用价值,前景广阔。KJ0801是我国首次利用重离子贯穿处理技术选育出的综合性状优良、有产业开发价值的紫苏新品系,成果达到国内领先水平。 本成果得到了甘肃省自然科学基金项目(0803RJZA074)和中国科学院院地合作项目(Y160040YDO)的支持,是在中国科学院近代物理研究所兰州重离子加速器国家重点实验室完成的。
[成果] 1300460141 甘肃
TQ9 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 调味品、发酵制品制造] 公布年份:2013
成果简介:1.课题来源与背景:在柠檬酸生产中主要以黑曲霉为生产菌种,在菌种选育中主要以紫外线和化学诱变方法为主,效率低。重离子辐射诱变育种有突变率高,变异稳定快,可在较短时间内选育出高产菌种,应用于工业化生产。本课题来源于中国科学院西部之光一般项目"重离子束辐射诱变柠檬酸生产菌菌种选育研究"和中国科学院近代物理研究所"自选"项目。2.技术原理与性能指标:用碳离子束辐照诱变柠檬酸产生菌黑曲霉,使其发生突变;采用固体酸斑进行初筛、摇瓶复筛、发酵培养基优化、中试放大及工艺技术优化研究,选育出高产优良菌种在规模化生产中应用。与出发菌种相比较,获得的高产酸菌种,其产酸度达到19%以上,发酵周期53小时,生产性能优良,为规模化生产奠定了基础。3.技术的创新性与先进性:本项目用碳离子束进行辐照诱变技术,结合筛选方法和工艺技术优化,获得了产酸度达到19%以上,发酵周期53小时的菌种和发酵工艺技术,这一发酵生产水平在国内外属重要创新,柠檬酸发酵生产领域中也达到了最高水平。4.技术的成熟程度,适用范围和安全性:经过多批次试验发酵生产稳定性良好,已经进行了成果技术转让;目前该菌种及发酵工艺技术已应用在规模化生产中。该技术应用于柠檬酸发酵生产领域,生产的产品一水柠檬酸和无水柠檬酸,经河南省产品质量监督检验院检测,产品质量符合GB1987-2007标准要求。5.应用情况及存在的问题:该技术已在规模化生产中应用。但是还存在着发酵液中残总糖含量相对较高的问题,还需要进一步的研究解决。
[成果] 1300170597 甘肃
R730 应用技术 [医学研究与试验发展, 医院] 公布年份:2012
成果简介:1.课题来源与背景:重离子三维适形照射治疗技术成果主要来源于国家863计划课题研究,是核技术在医学领域中的应用,被认为是目前最先进的放射治疗技术。2.技术原理及性能指标:研发对肿瘤靶区实施三维适形照射治疗的被动式重离子束流配送系统,其中采用微型脊形过滤器对单能重离子束尖锐的Bragg峰进行剂量分布呈高斯型分布的展宽,形成微型展宽Bragg峰,且通过微型脊形过滤器不同角度的倾斜实现微型展宽Bragg峰半高宽在4mm到10mm之间的灵活改变;在微型展宽Bragg峰峰位处利用标准电离室对束流监测用剂量探测器进行标定与校准,得到剂量监测探测器对具有展宽Bragg峰治癌束流测量的标定和校准因子,由该标定和校准因子可精确控制肿瘤靶区内物理吸收剂量或生物有效剂量均匀的三维适形照射治疗整个过程;研发出双微型脊形过滤器和微型脊形过滤器不同角度倾斜两种方式的组合照射方法,通过实验证实这两种方法能有效地提高展宽Bragg峰后沿的剂量梯度,达到减小剂量半影保护肿瘤靶区后方危及器官的目的;建立起了以肿瘤靶区生物有效剂量均匀且基于肿瘤细胞辐射敏感性的重离子治疗方案设计方法,实现面向生物学效应的重离子治疗方案设计;研发出重离子治疗计划系统,计划验证实验表明剂量计划值与剂量测量值在5%偏差之内符合。3.技术的创造性与先进性:本成果的创造性和先进性表现在:基于被动式束流配送系统,研发重离子三维适形照射治疗装置,创建肿瘤重离子三维适形照射治疗方法,同时发明一种新的重离子治癌当中对剂量监测探测器标定与校准的方法和双微型脊形过滤器与微型脊形过滤器不同角度倾斜两种方式的组合照射方法。4.技术的成熟程度,适用范围和安全性:本成果重离子三维适形照射治疗技术已经完全成熟,适用于被动式束流配送系统下的重离子放疗,可确保重离子放疗安全有效的实施。5.应用情况及存在的问题:重离子三维适形照射治疗技术已成功的应用到中国科学院近代物理研究所与甘肃省肿瘤医院和兰州军区兰州总医院合作开展的重离子治疗肿瘤临床试验当中。截至目前,已治疗八批103例浅表肿瘤患者和七批56例深部肿瘤患者,初步的临床结果显示重离子治疗效果显著,疗效令人鼓舞。
[成果] 1100500784 甘肃
TL5 应用技术 其他电子设备制造 公布年份:2011
成果简介:DG-2.5变压器型电子加速器的研制项目由国家发改委产业化项目和横向委托支持。用加速器产生的电子束或X射线进行辐射加工,已成为化工、电力、食品、环保等行业生产的重要手段和工艺。DG-2.5变压器型加速器属于直流高压型电子加速器,它利用感应耦合式级联系统产生高压。主要特色是结构紧凑、操作方便、长时期运行稳定、故障率低且电源利用效率高。对DG-2.5变压器型电子加速器进行了整机调试、测量,测试结果表明,电子束能量达到2.5MeV,束流强度达到40mA,均达到设计标准。能量不稳定度低于±0.2%,束流不稳定度低于±3%,扫描不均匀度低于±7%,均优于行业标准和设计标准。技术创新点主要有以下三点:(1)分析了高压发生器高压端对地击穿时,发生器内部的过电压分布,并提出了优化措施。(2)提高了发生器整体耦合效率,提高了能量的转化效率。(3)研制出了新型强流电子枪和大口径加速管。
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