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新闻资讯

2022-03-21

环境技术 2022年1期
关键词:离子激光期刊

我国科技期刊学术影响力持续提升

2月17日,中国科学技术协会发布了2021年中国卓越科技期刊十大最美封面。在亚太地区生命科学领域学术期刊中蝉联排名第一的《细胞研究》、近6年影响因子均排在国际光学类期刊前三名的《光:科学与应用》、国际植物科学领域的顶尖期刊《分子植物》等获评最美封面。

据了解,此次参选的133种期刊都是“中国科技期刊卓越行动计划”入选期刊,在各自学科领域都具有广泛的影响力。这些期刊既有中文期刊又有英文期刊,既有学术期刊又有科普期刊,基本代表了我国科技期刊的最高水平。

作为我国建设世界一流期刊的领头羊和先锋部队,此次集体亮相的这些优秀科技期刊,也在国际上取得了不俗的成绩,不仅学术影响力持续提升,同时跻身世界学科前列的期刊数量也明显增加。

据中国科协科学技术创新部部长刘兴平介绍,当前我国有96种期刊进入学科排名前25 %,25种期刊学科排名进入国际前5 %,20种期刊位列学科前三,7种期刊国际排名学科第一,《细胞研究》等3种期刊影响因子超过20,进入全球百强。

引用我国科技期刊论文的海外机构也增至9 608个,引用来源地增长至124个。刘兴平表示,这意味着我国科技期刊的国际认可度也日益提高。

与此同时,我国科技期刊服务国家创新关键领域能力显著增强,成功创办的90种高起点新刊,覆盖人工智能、量子科学、生物医学、先进制造、能源环境、新型材料等新兴交叉热点领域,还填补多个学科空白,显著拓展国际学术前沿阵地。

来源:光明日报

科技部:我国创新能力综合排名上升至世界第12位

在国务院新闻办公室25日举行的新闻发布会上,科技部部长王志刚介绍,2021年,我国全社会研发投入达到2.79万亿元,同比增长14.2 %,研发投入强度达到了2.44 %,国家创新能力综合排名上升至世界第12位,成功实现“十四五”良好开局。

王志刚表示,2021年,我国坚持“四个面向”强化研发部署,加强基础研究、技术创新、成果转化和产业化等创新活动的全链条部署,增强经济社会发展的内生动力。

面向世界科技前沿,支持探索基础科学和前沿技术,涌现一批原创性重大成果。例如:“祖冲之二号”和“九章二号”实现量子优越性。“天问一号”开启火星之旅,“羲和号”实现太阳探测零的突破,“神舟十三号”与“天和”核心舱成功对接。“海斗一号”成功实现万米下潜,并完成科考应用。

面向经济主战场,围绕产业链部署创新链,围绕创新链布局产业链,不断壮大发展新动能。科技重大专项有力支撑移动通信、新能源、高端装备等战略性产业发展。人工智能技术深度赋能制造、物流、交通等产业的智能化升级;5G、大数据、区块链等技术融合应用,在推动数字经济蓬勃发展方面作出重大贡献;“深海一号”生产储油平台正式投产,支撑我国海洋油气资源开发能力进入世界先进水平。科技创新创业纵深推进,北京、上海、粤港澳大湾区三大国际科技创新中心,跻身全球科技创新集群前10位。

面向国家重大需求,坚持目标导向,加强研发任务的整体设计,以科技为逻辑起点和核心要素,围绕国家重大需求提供关键解决方案。支撑粮食安全和乡村振兴,聚焦土地和种子加强研发攻关,农作物新品种示范推广,良种增产贡献率达到45 %。支撑碳达峰碳中和,高温气冷堆核电站示范工程首次并网发电成功,大气污染联防联控等技术加快应用推广。在支撑高水平举办北京冬奥会方面,实施“科技冬奥行动计划”,围绕冬奥关键场景取得一大批创新成果,为北京冬奥会成功举办贡献科技力量和科技要素。区域创新引领带动作用持续增强,有力服务国家区域发展战略实施,高质量发展动力源作用更加凸显。

面向人民生命健康,坚持人民至上、生命至上,把增强人民群众的健康福祉作为科技研发的重要导向。支撑疫情防控,检测手段更迅速更便捷更精准,药物研发取得突破性进展,疫苗研发积极适应疫情和病毒新的变化,在实践中不断验证其有效性和安全性。加快药物和医疗器械研发,通过实施新药创制重大专项,我国获批I类新药从2008年之前的5个达到现在的75个新品药,以正电子磁共振扫描系统(PET/MR)为代表的一批国产高端医疗器械投入使用。

来源:人民网

重大突破!我国百千瓦级霍尔推力器性能达到国际先进水平

1月,航天科技集团五院510所大功率霍尔电推进技术获得重大突破,在地面试验中,单通道霍尔推力器(HET-450)以Xe为工质最大功率到105 kW,最大推力达到4.6 N,以氪为工质最高比冲超过5 100 s,标志我国在大功率电推进技术领域内,百千瓦级霍尔推力器性能达到国际先进水平,并实现了单通道霍尔推力器比肩美国多通道X3霍尔推力器(最大功率102 kW,最大推力5.4 N)的技术水平。

大功率电推进是我国先进宇航动力领域的战略方向,其中,大功率霍尔电推进具有推功比高、推力大的突出优势,是目前最接近空间应用的国际主流大功率电推进技术路线。团队经过多年坚持不懈的努力,战胜重重挑战、解决了10余项国际公认的技术难题,掌握了多项拥有自主知识产权的核心技术,有望实现我国在大功率霍尔电推进技术领域的“弯道超车”和“国际引领”,将为我国载人登月、在轨服务等航天强国建设的里程碑式任务顺利实施提供关键技术支撑。

来源:中国航天报

我国 18 吨发动机最新试车获圆满成功

中国航天科技集团有限公司六院18 吨液氧煤油发动机双机并联二次启动首次试车获圆满成功,发动机在两次点火过程中,系统工作稳定,启动关机迅速平稳,各项性能指标满足设计要求。

官方表示:本次试车的成功,进一步拓宽了 18吨液氧煤油发动机应用范围,完善了液氧煤油发动机型谱,拓展了发动机应用纬度,提升了火箭运载能力。

18吨液氧煤油发动机目前应用于我国新一代运载火箭长征六号火箭和长征七号火箭中。2015 年,在长征六号运载火箭的首飞任务中,首次应用了 18 吨液氧煤油发动机。据悉,YF-115 液氧煤油发动机使用了高压补燃循环方式,它的燃烧室压强略低但也高达 120 个大气压,发动机推力约 18 t,真空比冲约 342 s,比冲要比老式 YF-22 发动机的 290 s提高了 18 % 之多。

来源: IT之家

超强激光照射石墨烯实现高能离子加速

激光驱动离子加速已经被用于开发一种紧凑而高效的等离子体加速器,该加速器可应用于癌症治疗、核聚变和高能物理。近日,日本大阪大学领导的研究团队在日本量子科学技术研究开发机构用超强J-KAREN激光照射世界上最薄、最强的石墨烯靶材,从而实现了直接高能离子加速,开启了激光驱动离子加速的新机制。研究结果发表在自然科研旗下《科学报告》杂志上。

在激光离子加速理论中,更高的离子能量需要更薄的靶材。然而,由于强激光的噪声分量在激光脉冲主峰之前破坏了目标,因此很难直接加速极薄靶区的离子。为了实现强激光对离子的高效加速,必须使用等离子反射镜来去除噪声成分。

因此,研究人员开发了大面积悬浮石墨烯(LSG)作为激光离子加速的目标。石墨烯被称为世界上最薄、最坚固的2D材料,适用于激光驱动的离子源。

“原子薄的石墨烯是透明的,具有高导电性和导热性,重量轻,同时也是最坚固的材料。”该研究的作者翁伟彦(音译)解释说,“迄今为止,石墨烯已经得到了广泛的应用,包括在交通、医药、电子和能源等领域。我们展示了石墨烯在激光离子加速领域的另一个颠覆性应用,其中石墨烯的独特性发挥着不可或缺的作用。

LSG靶的直接照射产生MeV质子和碳,从亚相对论到相对论激光强度,从低对比度到高对比度,不需要等离子反射镜,这表明了石墨烯的耐久性。

研究人员表示,这项研究的结果适用于开发紧凑高效的激光驱动离子加速器,用于癌症治疗、激光核聚变、高能物理和实验室天体物理。高能离子在没有等离子反射镜的情况下直接加速,显示了LSG的稳健性。研究人员将使用原子薄的LSG作为目标支架来加速其他无法自行承受的材料,他们还展示了非相对论强度下的高能离子加速。此外,即使在极薄的靶区没有等离子反射镜,也可以实现高能离子加速,这开启了激光驱动离子加速的新机制。

来源:科技日报

研究团队发现铁硅化合物可用作非易失性存储器材料

据《日刊工业新闻》报道,日本东京大学与理化学研究所、东北大学、原子能研究机构等合作研究,成功地将自然界存储丰富的铁硅化合物应用于不使用电源也能保持记忆的“非挥发性存储”信息记忆技术。研究发现,铁硅化合物的表面与晶体内部不同,具有与磁铁相同性质,可通电。这一成果将有助于电子器件的省电化和高功能化。

以前,铁硅化合物因结晶内部没有磁铁的性质不处于能通电的状态,被认为不适用于电子器件的应用。但研究对铁硅化合物表面状态进行研究时发现,在其表面下约0.3 nm内的极浅层存在磁铁和通电特性。进一步的研究表明,电流可以控制磁化方向。因此,铁硅化合物可以应用于利用磁化方向记忆信息并通过电流高速控制的非易失性存储器。

来源:科技部门户网站

比一粒盐还小的电池问世

德国开姆尼茨工业大学及中国长春应用化学研究所科学家在《先进能源材料》杂志上撰文称,他们研制出了迄今世界上最小的电池,可为一粒灰尘大小的计算机供电,未来有望在物联网、微型医疗植入物、微型机器人系统和超柔性电子等领域大显身手。

电子产品一直在朝小型化迈进,小型微电子设备(如植入人体内的传感器系统)需要比一粒灰尘还小的计算机和电池。但迄今为止,缺乏可随时随地运行的电源,以及很难生产可集成的微电池这两大因素阻碍了这一趋势。

科学家们称,通过开发合适的电池或“采集”发电方法,可以为微小的亚毫米级计算机供电。但目前微型电池的生产方法与普通电池大相径庭,如拥有高能量密度的紧凑型电池(纽扣电池等)使用湿化学方法制造而成,使用这种标准技术生产的微电池可以提供良好的能量和功率密度,但其直径明显超过1 mm2。

研究团队的目标是设计一种直径小于1 mm2、可集成在芯片上的电池,其最小能量密度仍为100 uW.h/cm2。为实现这一目标,该团队在微型规模上集成了集电器和电极条——特斯拉也在大规模使用类似工艺制造其电动汽车用电池。

研究人员使用到了所谓的“瑞士卷”或“微型折纸”工艺。他们在晶圆表面连续涂覆聚合物、金属和介电材料薄层,形成具有内在张力的分层系统。薄层被剥离会释放出机械张力,随后自动弹回去卷成“瑞士卷”。因此,不需要外力就能制造出一个自卷绕圆筒式微型电池。

利用这种方法,团队制造出可以反复充电的迄今最小的微电池,其比一粒盐还小,能为世界上最小的计算机芯片供电约10个小时。而且,该方法与现有芯片制造技术兼容,能够在晶圆表面生产高通量微型电池。

研究人员称,这款微型电池有望在物联网、微型医疗植入物等领域大显身手,应用于未来的微纳电子传感器和执行器内。他们表示,这项技术仍有巨大的优化潜力,未来可能会出现更强大的微电池。

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