“超分辨光刻装备项目”通过国家验收

　　国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”于11月29日通过验收。该光刻机光刻分辨力达到22纳米，结合双重曝光技术后，未来还可用于制造10纳米级别的芯片。
　　中科院理化技术研究所许祖彦院士等验收组专家一致表示，该光刻机在365纳米光源波长下，单次曝光最高线宽分辨力达到22纳米。项目在原理上突破分辨力衍射极限，建立了一条高分辨、大面积的纳米光刻装备研发新路线，绕过国外相关知识产权壁垒。
　　光刻机是制造芯片的核心装备，我国在这一领域长期落后。它采用类似照片冲印的技术，把母版上的精细图形通过曝光转移至硅片上，一般来说，光刻分辨力越高，加工的芯片集成度也就越高，但传统光刻技术由于受到光学衍射效应的影响，分辨力进一步提高受到很大限制。为获得更高分辨力，传统上采用缩短光波、增加成像系统数值孔径等技术路径来改进光刻机，但技术难度极高，装备成本也极高。
　　项目副总设计师胡松介绍，此次通过验收的表面等离子体超分辨光刻装备，打破了传统路线格局，形成一条全新的纳米光学光刻技术路线，具有完全自主知识产权，为超材料/超表面、第三代光学器件、广义芯片等变革性领域的跨越式发展提供了制造工具。
　　据了解，这种超分辨光刻装备制造的相关器件已在中国航天科技集团公司第八研究院、电子科技大学、四川大学华西医院、中科院微系统所等多家科研院所和高校的重大研究任务中得到应用。
　　

世界海拔最高的天文科普站在西藏阿里挂牌

　　11月27日，“阿里天文台科普站”挂牌仪式在北京中国科技馆和西藏阿里天文台两地通过网络联动的方式同步举行。“阿里天文台科普站”海拔5100米，由中国科协支持建设，国家天文台协同配合，中国科技馆、西藏科协、阿里天文台、阿里地区共同实施，是科研与科普紧密结合、通力协作的一次创新性尝试。
　　中国科协有关负责人表示，通过以科研带科普、以科普促科研的形式，充分发挥中国科协的科普资源开发优势和阿里天文台观测条件优良、科研创新能力强的优势，力争将阿里天文台科普站打造成为集天文观测、科普展教于一体，世界海拔最高、独具特色的天文科普教育基地，实现我国高原天文科普场所从无到有的突破。
　　据悉，此站还将充分利用日益成熟的互联网技术，建设开放融合、互动共享、特色鲜明的网上天文科普平台。日后，全国乃至全世界的天文爱好者足不出户便可通过这一平台远程操控望远镜实时观测西藏高原的美丽星空、神奇天象。
　　阿里天文台位于西藏阿里地区，于2010年启动建设，目前有8台25厘米至50厘米口径的望远镜，是中国科学院国家天文台与阿里地区行署合作共建的机构，天文观测条件优良，是我国重要的天文观测、科研基地。依托阿里天文台，我国科学家成功开展了墨子号卫星的量子隐形传态实验，并正在建设宇宙原初引力波探测试验站，一系列天文科学计划正在实施。
　　

我国首次制备出超高纯稀土改性氧化铝

　　11月25日，由我国科学家自主研发的稀土改性高纯度蓝宝石原料中试项目正式投产，生产线首次产出5N（纯度大于99.999%）高纯氧化铝产品。高纯度氧化铝是铝产业的高端产品，又是人造蓝宝石的主要原材料，新项目弥补了国际稀土高纯铝制备技术的空白，也将使高纯铝产业链和人造蓝宝石产业链实现全线贯通。
　　该研发团队拥有国内首套具有完全自主知识产权的超高纯铝提纯工艺及装备。新技术将高纯度氧化铝提纯工艺和稀土新材料制备技术完美融合，添加稀土后，产品不仅在韧性上有了很大提高，在色彩亮度和硬度上也实现了极大提升，现可制备6N超高纯铝锭，并进行5N超高纯铝锭的规模化生产，为我国超高纯度氧化铝原料的批量生产奠定了坚实基础。
　　据了解，以高纯铝水解制备的纯度超过5N的高纯氧化铝，是生产LED衬底蓝宝石单晶片的主要原材料，全球超过90%的LED企业均采用蓝宝石作为衬底材料。此外，高纯度氧化铝还广泛应用于锂电池隔膜材料、高端荧光粉、催化剂、半导体陶瓷等。
　　该项目负责人说：“此种新产品以前在市场上是没有的，超高纯度铝锭填补了这项生产技术的空白，我们的上游是铝工业的产业链，下游是人造蓝宝石晶体的产业链，这一新产品首次实现了我国这两条产业链的无缝对接。接下来，我们将会把产品逐步推向手机屏幕、相机镜头、高端陶瓷靶材等多个生产应用领域。”
　　

我国创脉冲平顶磁场强度世界新纪录

　　11月22日，国家脉冲强磁场科学中心成功实现64特斯拉脉冲平顶磁场强度，创造了脉冲平顶磁场强度新的世界纪录。
　　此次64特斯拉脉冲平顶磁场，使用了具有独立层间加固结构的单线圈磁体，孔径为21毫米，电容器型脉冲电源供电，能耗7兆焦。磁体重量、电源能量不到国际同类型磁场系统的1/10，磁场强度更是一举超过此前美国国家强磁场实验室创造的60特斯拉脉冲平顶磁场强度世界纪录，成为全球最高强度的脉冲平顶磁场。
　　据中国工程院潘垣院士介绍，脉冲平顶磁场兼具稳态和脉冲两种磁场的优点，能够实现更高的强度且在一段时间保持很高的稳定度。此次在测试64特斯拉平顶磁场的同时，国家脉冲强磁场科学中心也成功开展了重费米子材料CeRhIn5的比热测量，这表明过去只能在稳态磁场下开展的核磁共振、比热、拉曼光谱等研究工作在更高场强下成为可能。
　　为了获取高强度和高稳定度的脉冲平顶磁场，需要解决磁场产生过程中的大电流精确调控和强电磁力下结构稳定的难题，目前国外主要采用的大电源、大磁体的方案存在着体积大、磁体冷却速度慢和实验效率低等问题。为此，我国科学家提出了双电容器耦合态调控新方案，首次实现了电容器驱动的脉冲强磁场波形调控，并成功实现64特斯拉、3‰稳定度的脉冲平顶磁场，使我国脉冲强磁场技术走在了世界最前列。
　　国家脉冲强磁场科学中心主任李亮教授介绍说，国际上其他脉冲强磁场实验室都是通过研制不同磁体分别实现这三类磁场，而国家脉冲强磁场科学中心基于强磁场核心技术的全面掌握，通过电源与磁体的协同控制，可以让同一个实验站的同一个磁体产生高强度、高稳定度和高重频的脉冲磁场，为相关领域的科学研究提供独特的实验条件。此次实现64特斯拉平顶磁场的磁体还产生了45特斯拉/50赫兹的超高重频磁场，将国际同类磁场重复频率提高了2个数量级。
　　脉冲强磁场实验装置是国家重大科技基础设施，也是首个对外开放的国家重大科技基础设施项目，已累计为60多家国内外高校和科研机构开展脉冲强磁场下的科学研究700余项，相关科研成果在Science、Nature及子刊等高水平期刊发表论文600余篇，有力地支撑了我国凝聚态物理、材料、化学、生命等前沿基础学科的发展。在2018年5月的国际评估中，该装置被来自美国、德国、法国、日本等国际强磁场实验室的专家评价为“国际领先的脉冲强磁场设施之一”。
　　

我国超导质子医疗设备研发取得突破

　　我国国家重点科研项目“超导回旋质子治疗系统”11月22日取得突破，其核心部件之一“±185度旋转机架”工程成功调试完成，关键参数指标完全满足治疗需求，为推进质子治疗设备国产化迈出重要一步。
　　质子和重离子放疗是当前国际前沿的先进抗癌技术之一，质子医疗的重要优势是“精准定位”人体肿瘤，高旋转精度旋转机架是精确控制治疗系统束流从不同角度照射病灶的关键技术。经过多轮技术攻关，科研团队先后解决了大型回转设备高精度高稳定性驱动系统、大跨度支撑下保证变形小于1毫米等关键技术难题，采用大型齿圈加双主动齿轮进行驱动方式，实现了旋转机架驱动系统精度0.1度水平运行状态平稳。测试结果优于该领域国际标准和质子碳离子审查指导原则要求。