扎根新疆 精益求“晶”——记中国科学院新疆理化技术研究所光电功能晶体材料创新团队

2024年五四青年节到来之际,第28届中国青年五四奖章集体评选结果正式揭晓,中国科学院新疆理化技术研究所光电功能晶体材料创新团队获此殊荣。这是一支年轻而充满活力的青年科研团队,扎根新疆17年,坚持深紫外倍频晶体材料研发,提出了硼酸盐氟化设计理念,发明了ABF系列深紫外倍频晶体,刷新了倍频深紫外激光输出最短波长世界纪录,巩固了我国在该领域的世界领先地位,为加快抢占科技制高点、早日实现高水平科技自立自强贡献了青春力量。

“长时储能技术研究”专题特约主编寄语

“双碳目标”的提出是中国主动应对全球气候变化的关键举措。“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期。中国已经全面开始了能源绿色低碳转型,推动电力系统向适应大规模高比例新能源方向演进。在此基础上,储能技术成为了实现能源转型的关键环节。随着全球对可再生能源需求的增加,如何有效地存储和管理这些不稳定、间歇性的能源成为了一大挑战。长时储能系统通过将过剩的电力转换为化学能、机械能或热能等形式进行存储,然后在需要时释放回电网,为解决这一问题提供了可能。

新疆酸李果实多糖的理化性质、功能及其流变学特性研究

该研究以去核后的新疆酸李果实为原料,采用超声辅助复合酶热缓冲液提取法制得酸李果实多糖(Prunus cerasifera Ehrhart polysaccharides,PCP),并研究其理化性质、功能和流变学特性。理化性质分析结果显示,PCP中含中性糖(37.21±5.06)%、酸性糖(70.89±3.41)%和蛋白质(0.82±0.11)%,是一种由岩藻糖(Fuc)、鼠李糖(Rha)、阿拉伯糖(Ara)、半乳糖(Gal)、葡萄糖(Glc)、木糖(Xyl)和甘露糖(Man)组成的大分子酸性杂多糖,各单糖物质的量百分比为0.42%、7.50%、26.39%、28.51%、29.15%、3.33%和4.70%,相对分子质量为1248.33 kDa,具备良好的热稳定性,微观上表现出光滑致密的层状结构。功能特性分析结果表明,PCP具有良好的吸湿性和保湿性以及持水和持油性能,并具备良好的促乳化性能和一定的体外抗氧化活性。流变学特性研究结果显示,PCP水溶液表现出非牛顿流体的剪切稀化特性,其表观黏度存在浓度和温度依赖性,并受金属盐离子的种类和添加量的影响,同时,PCP具有良好的水溶液凝胶化倾向,而金属离子的引入可促进PCP水凝胶的形成。

激光技术标准体系研究

激光的出现引起了光学革命性的发展,冲击了整个物理学,并且对化学、生物学、医学、信息等学科都产生了巨大的影响。激光技术是一项国家战略支撑高技术,其迅速发展,极大地推动了工业、国防、医疗、科学前沿等领域的进步。发展激光产业,是我国迈向制造业强国、科技强国的重要途径。激光技术相关标准是保证激光产品质量、控制成本、提高产品市场竞争力的重要保障,激光标准体系的建立完善影响着我国激光产业的快速、健康、持续发展。本文首先介绍了激光基本原理及研究现状,检索、研究了国内外激光相关标准,参考其他重大领域标准体系建设,提出了激光标准体系的框架结构,并结合目前激光发展现状,研究分析了激光标准发展趋势。

科技成果转移转化人员收益分配模式的实践与探索--以对中国科学院15家院属单位调研为基础

科技成果转移转化(以下简称“转移转化”)作为实现科技向生产力和经济发展转变的关键,是提升科技创新体系运转效能、发展新质生产力的重要一环。目前,我国促进转移转化的政策内容不断充实、覆盖范围愈加全面,但产学研用衔接难、技术转化比例与效率双低、知识产权运营及转移转化服务专业度不够等直接影响转移转化的难题,仍未得到很好解决。一个重要原因是转移转化人员的收益分配模式不能有效匹配相关人员的工作属性和贡献,从而导致未能充分发挥转移转化人员的专业积极性。本研究从分析现有收益分配模式的问题入手,调研了15家中国科学院院属单位转移转化收益分配情况,对比国外成功案例与中国科学院案例收益分配模式的异同,分析造成收益分配模式不合理的学术和实践原因,提出工作建议,为转移转化工作的提质增效提供新思路。

机械蒸汽再压缩技术处理兽药废水特性研究

兽药生产过程产生大量含盐高浓有机废水,成分复杂、可生化性差,难以满足生物处理进水要求。本文以典型兽用抗生素—泰妙菌素生产废水为处理物料,基于机械蒸汽再压缩(MVR)蒸发系统开展实验研究,验证工艺可行性。结果表明:系统运行过程蒸发冷凝液出水水质稳定,COD平均值为2795mg·L^(-1),达到生物处理进水要求;随着浓缩倍数增加,系统蒸发量降低、运行功率升高,运行经济性下降;当浓缩倍数为12倍时,采用“MVR蒸发+浓缩液滚筒刮板干燥”工艺处理成本最低,为70.1元/t。

探索对我院技术转移工作的思考--理化技术研究所成果转化机制的启示

本文阐述了如何发挥科研机构的知识创新能力,帮助企业早日成为技术创新的主体,从而实现我国建设创新型国家的目的。通过剖析中科院理化技术研究所在成果转化方面的机制与模式,提出了对我院技术转移工作的思考和建议。

中国冷链碳排放及低碳技术减排分析

人民对生鲜食品品质的追求推动了冷链产业的快速发展,但在冷链扩张过程中,势必会引入大量的冷链设备设施,从而增加能源消耗和制冷剂泄漏,对环境造成负面影响,因此在当前“双碳”目标下,冷链行业的发展面临很大减排压力。本文针对冷链碳足迹中全环节,从制冷剂泄漏、能源消耗和食物损失浪费三个方面计算了碳排放,并对比分析了采用环保制冷剂、能效提升以及低碳能源利用在冷链发展过程中的减排效果。计算结果表明:当前与冷链相关的CO_(2)排放达4.02亿t,若按照现有技术发展,至2030年,冷链碳排放将增至4.36亿t;若采用环保制冷剂、节能技术与低碳能源利用,则我国2030年冷链碳排放预计可降至2.72亿t。

机械蒸汽压缩蒸发技术研究现状与发展趋势

针对机械蒸汽压缩(MVC)蒸发系统的研究存在以下三个问题:(1)针对工作原理,没有提出更为深入的热力过程描述;(2)针对流程型式,没有建立更为全面的分类体系与方法;(3)针对应用案例,没有归纳更为系统性的设计和运行规律。基于此,重点介绍了MVC蒸发系统的原理与系统组成、分类与流程型式、应用与工程案例,综述了MVC技术的研究现状、存在问题与未来发展趋势。

多相流阻垢热泵蒸发系统特性研究

为验证多相流热泵蒸发系统的在线阻垢及强化换热性能,以蒸氨废液为液相工质、氧化铝及聚甲醛粒子为阻垢颗粒进行实验研究。结果表明,氧化铝颗粒的加入可有效去除蒸发器已有垢层,换热系数由结垢后的392.5 W/(m^(2)·K)提升至1 712.2 W/(m^(2)·K),且连续运行130 h换热系数未降低;蒸发器换热系数受颗粒物性参数影响较大,随着颗粒直径、密度、体积分率增加换热系数逐渐增大,但增加过量时导致流动不畅,换热系数降低;颗粒自身材质导热系数越高强化换热效果越好;循环流量、颗粒分布形式对换热系数也有较大影响,提高循环流量有助于强化换热;不同分布形式在一定程度上均可提高换热系数,双层多孔分布器可实现颗粒逐级输运,增加其进入换热管比例,强化换热效果最佳。

数字集成电路电离总剂量辐射效应原位测试系统的研究与实现

电离总剂量效应将会导致数字集成电路电参数超差,甚至功能失效。目前数字集成电路的电离总剂量效应试验主要采用移位测试,移位测试需要一定时间将器件移动到测试机上进行测试,移动耗费的时间将导致器件有不同程度的退火,同时只有在移位测试过程中才能获得辐射效应数据,相较于在线原位测试数据量较少。数字集成电路测试系统采用PXI系统,系统内装配数字向量测试模块和电源量测模块,同时编写了测试软件和制作了测试板。通过对一款NAND Flash存储器进行在线原位辐照测试,测试结果满足对数字集成电路在X射线辐照过程中的DC、AC及功能测试要求。系统的装备应用为未来应用到各种加速器或其他辐射源的数字集成电路的在线测试奠定了基础。

基于遗传算法的双压氢液化流程性能优化研究

由于液氢具有储氢密度高等显著优势,因此氢液化技术是实现氢大规模化应用的关键技术之一。构建了双压Claude循环的氢膨胀制冷氢液化循环流程,调用Refprop软件物性库确保物性数据的准确性,利用遗传算法以总比功耗为优化目标,开展了氢液化流程热力参数设计与优化。优化后流程氢液化率达到6.5 t/d,液氢产品仲氢含量95%,总比功耗为10.53 kW·h/kg,流程(火用)效率为35.72%。给出了低温各部件(除却压缩机和水冷器部分)的(火用)损失分布和各部件(火用)损失占比;可为大型工业级氢液化装置研制提供参考。

研究所文献资源保障体系建设——以新疆理化所为例

印本资源和电子资源共同构成研究所图书馆的信息资源体系,研究所图书馆在有限经费的情况下,要把握科研的需求、凝练采购目标、组织公开获取资源、共建共享机制下,充分利用第三方资源,构建文献资源保障体系。

基于区块链技术及应用的可视化研究综述

区块链技术源自比特币,是一项颠覆性的创新技术,具有十分广阔的发展前景。面对区块链平台及应用领域不断扩展的需求,引进可视化技术能够增强用户的认知能力,帮助用户从海量复杂数据中高效发现有用信息,并辅助用户的理解与决策,是区块链技术的研究前沿之一。为了深入了解基于区块链技术及应用的可视化研究,首先,介绍了区块链和可视化基础理论,并从多个维度分析了现有区块链可视化研究文献;其次,从共性关键技术出发,介绍了区块链交易处理、共识机制、智能合约和网络安全方面的可视化研究方法;同时,概述了虚拟货币、社会民生和融合创新等多个领域中区块链可视化的应用现状;最后,总结和展望了基于区块链技术及应用的可视化研究的发展趋势。

我院研究所在高技术产业化中的作为与面临的问题

文章阐述了在新的历史时期,中科院研究所在推进高技术产业化和提高我国企业自主创新能力方面的作为;对研究所履行高技术产业化前端和源头的职责中存在的政策、体制、机制等方面的问题进行了探讨并提出了若干建议。

高效海水淡化的太阳能界面蒸发器研究进展

综述基于光热转换原理的界面蒸发器(SDIE)的最新进展,从性能评估指标和材料设计思路的角度出发,分别介绍光热转换材料、基体和水输送通道及其应用于海水淡化的耐盐设计,并简单介绍SDIE的其他应用领域,最后展望其在海水淡化领域待解决的问题和未来研究方向。

光学元件激光预处理技术研究进展及其应用

光学元件中的杂质和缺陷会引起其激光损伤阈值的大幅降低,现阶段这一问题已成为激光装置向高功率、高能量方向发展的“瓶颈”,亟待解决。在对光学元件激光损伤的研究中发现,用低于光学元件损伤阈值的激光对元件表面进行预处理,可以有效提高光学元件的抗激光损伤能力。对激光预处理技术的提出背景、定性作用机理、定量理论模型及国内外技术应用现状进行了概述。并且介绍了一种可在薄膜制备过程中进行原位实时激光预处理的新型薄膜制备技术。最后指出,激光预处理技术作为一种无污染,可有效改善光学薄膜、光学玻璃、光学晶体元件损伤阈值的最有效方法之一,其作用机理、实用化、仪器化还有待进一步发展。

钠离子电池用生物质基硬碳的研究进展

生物质基硬碳具有原材料资源丰富、可持续、成本低和储钠容量高等特点,是钠离子电池的理想负极材料。生物质基硬碳材料的微结构是决定钠离子存储性能的关键。本综述回顾了硬碳负极对钠离子存储机理的研究现状。从生物质原料的角度,分类总结了高性能生物质基硬碳材料的制备方法。探讨了生物质基硬碳结构的调控与钠离子存储性能提升的关系,对钠离子电池用生物质基硬碳负极材料的研究方向进行了展望。

导热胶导热性能的研究进展与探讨

随着消费电子产品的迅速普及和技术的不断进步,导热胶市场需求不断增加,发展潜力巨大。但在小型化、集成化和便携性电子产品快速发展的同时,也对导热胶的导热性能提出了更高的要求。为此,本文介绍了填充型导热胶的导热机理,论述了传统导热模型的应用范围及有限元模拟预测导热系数的方法。综述了近年来导热胶胶体的研究成果,并着重论述了导热胶填料的种类、形状、粒径、改性及导热填料的混合使用对导热胶导热系数的影响规律,总结了提升导热胶导热系数的方法。

基于不同液化方式的液态二氧化碳储能系统研究进展

[目的]随着新能源的大规模应用,新能源发电并网面临的挑战不断突显,储能系统的重要性日益上升。二氧化碳储能(Carbon Dioxide Energy Storage,CES)技术是近年来兴起的一种压缩气体储能技术,具有储能密度大、寿命长、系统设计灵活等优势。其中液态二氧化碳储能(Liquid Carbon Dioxide Energy Storage,LCES)技术在系统高压侧和低压侧均采用液相存储二氧化碳,储能密度高、运行稳定性强。[方法]文章首先介绍了LCES系统的运行原理和关键技术指标,指出二氧化碳液化的重要性和常见工艺。然后介绍了针对LCES系统低压侧CO_(2)液化的研究现状,包括采用混合储能工质、自冷凝、利用LNG冷能、采用蓄冷器,详细分析了各种方式的特点。[结果]研究表明,采用蓄冷器是最具优势的方式。进一步分析蓄冷液化面临的技术挑战及发展前景具有必要性。[结论]研究为LCES系统CO_(2)液化技术的进一步发展提供了指导。