内容简介
推动高质量发展已经成为我国经济社会发展的主旋律,发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点,而测量计量则是新质生产力发展的重要基础和保障,精密测量与仪器技术是支撑科技创新、科技进步与工业高质量发展的重要基础。
《中国电子信息工程科技发展研究测量计量与仪器国内外发展态势研究》综合阐述了测量计量技术与仪器仪表产业发展状况,以及当前若干子领域的重要进展,如活体超分辨光学显微成像技术与仪器、光谱椭偏测量技术与仪器、传感器与物联网测量技术、电池充放电激励测试技术、卫星电位与主动控制技术、集成电路制造与封装测试技术与仪器、II类超晶格红外探测器、量子计量技术、工业自动化计量技术、计量数字化转型等,也介绍了国内外相关技术的重要突破和技术成果,力图从全球发展态势着眼,聚焦领域热点亮点,展现领域新进展、新特点、新趋势,分析和研判测量计量与仪器领域年度科技发展动态与发展趋势,为我国新一代国家测量体系建设和仪器产业发展战略规划提供参考。
目录
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《中国电子信息工程科技发展研究》编写说明前言
第1章 绪论 1
第2章 全球发展态势 4
2.1 全球仪器仪表产业发展态势 6
2.1.1 全球主要国家发展动向 7
2.1.2 全球重要国际会议热点动态 8
2.1.3 全球测量计量与仪器产业发展状况 10
2.2 活体超分辨光学显微成像技术与仪器 16
2.3 光谱椭偏测量技术与仪器 20
2.4 传感器与物联网测量技术 24
2.5 电池充放电激励测试技术与仪器 28
2.6 空间探测与计量技术 32
2.6.1 卫星电位测量与主动控制技术 33
2.6.2 空间微波辐射定标源技术 36
2.6.3 空间X射线谱仪标定技术 38
2.6.4 空间能量粒子探测技术 43
2.7 工业自动化领域计量技术与仪器 46
2.8 计量数字化转型 50
2.9 量子计量技术 53
2.10 集成电路制造与封装测试技术与仪器 60
2.11 II类超晶格红外探测技术与仪器 68
2.12 超精密光刻机技术 76第3章 我国发展现状 81
3.1 仪器仪表产业营收突破万亿 82
3.1.1 产业发展情况 82
3.1.2 政策支持情况 83
3.1.3 重点企业发展情况 85
3.2 活体超分辨成像迈向产业化发展 86
3.3 光谱椭偏测量技术研究与应用取得显著进展 88
3.4 传感器与物联网测量技术进入补齐高端供给的关键阶段 92
3.5 在大功率电池测试技术与仪器方面取得突破 94
3.6 空间探测与计量技术支撑空间科学与工程探测任务可靠实施 97
3.6.1 卫星电位测量与主动控制技术 97
3.6.2 空间微波辐射定标源技术 98
3.6.3 空间X射线谱仪标定技术 101
3.6.4 空间能量粒子探测技术 106
3.7 工业自动化仪器仪表在多个领域应用实现自主可控 107
3.8 积极布局计量数字化转型重点方向 123
3.9 量子计量基础逐步夯实,时间频率等计量应用广泛 126
3.10 布局集成电路制造与封装测试产业初见成效 130
3.11 II类超晶格红外探测器技术取得重要进展 134
第4章 我国未来展望 137
4.1 仪器仪表产业发展展望 138
4.1.1 产业高质量发展取得显著成效 138
4.1.2 仪器仪表产品技术水平显著提升 139
4.2 发展实用型活体超分辨光学显微技术 141
4.3 光谱椭偏仪向宽波段高性能方面持续发展 143
4.4 推动传感及物联技术向通用化、集约化发展 146
4.5 进一步提升电池精密测试理论与技术水平 147
4.6 重点突破空间探测与计量关键技术 149
4.6.1 卫星电位测量与主动控制技术 149
4.6.2 空间微波辐射定标源技术 150
4.6.3 空间X射线谱仪标定技术 152
4.6.4 空间能量粒子探测技术 153
4.7 发展高性能工业自动化仪器仪表助力新型工业化建设 155
4.8 加快推进计量数据建设与数据服务模式探索 160
4.9 构建基于频率测量的量子计量技术体系 161
4.10 持续发力集成电路制造与封装测试技术,完善仪器产品体系 167
4.11 推进大面阵、高温工作、多色探测的超晶格红外探测器研发应用 170
第5章 我国热点亮点 172
5.1 仪器仪表产业发展亮点 173
5.1.1 产品创新方面 173
5.1.2 生产基地建设方面 174
5.2 实现超高分辨率、超快、超长时程活细胞成像 175
5.3 椭偏测量技术实现突破创新 178
5.4 高灵敏度柔性传感和气体传感技术取得突破 182
5.5 研制成功高压储能系统智能测试仪器 184
5.6 电位主动测量与控制等先进技术实现突破,并应用于中国空间站 186
5.6.1 卫星电位测量与主动控制技术 186
5.6.2 空间微波辐射定标源技术 187
5.6.3 空间X射线谱仪标定技术 188
5.6.4 空间能量粒子探测技术 189
5.7 重点行业自动化仪表正从中端向高端迈进 190
5.8 计量数字化转型有力支撑行业升级 196
5.9 片上量子计量技术发展迅速 197
5.10 集成电路测试机研制成功并投入商用 201
5.11 我国II类超晶格红外探测器部分性能参数接近国际水平 203
第6章 领域年度热词 205
第7章 领域指标 214
参考文献 229
试读
第1章绪论
随着科技的不断进步,电子信息工程科技领域正经历着前所未有的变革。在全球化的科技竞争中,测量计量技术不仅是新质生产力发展的重要基础,也是保障科技创新的关键。精密测量与仪器技术支撑着从精密制造到国家安全的多个领域,其发展水平直接关系到国家的科技实力和工业竞争力。在这一背景下,测量计量与仪器技术作为科技创新和工业高质量发展的重要基础,受到了广泛关注。本章旨在概述测量计量与仪器领域的总体情况,为后续章节的深人讨论奠定基础。
测量计量技术与仪器仪表产业是现代科技和工业发展的重要基石,它依托于精密工程、电子学、材料科学和计算机技术等技术基座。该产业的核心技术包括高精度传感技术、数字信号处理、自动化控制算法、光学测量技术以及智能化数据分析等。这些技术使得测量计量设备能够实现对各种物理量(如温度、压力、流量、速度等)的精确测量和控制。
在主流产品方面,测量计量技术与仪器仪表产业提供了多样化的解决方案,包括但不限于高精度天平、多参数分析仪器、自动化控制系统、在线监测传感器、示波器、频谱分析器、X射线成像设备,以及各种专用测试设备。这些产品在设计上追求高精度、高稳定性和高可靠性,以满足不同行业对测量精度的严格要求。
测量计量技术与仪器仪表应用场景广泛,覆盖了从基础科学研究到高端制造业,从医疗健康到环境保护,再到航空航天和国防科技等众多领域。例如,在工业制造领域,自动化控制系统和传感器网络确保了生产过程的精确控制和优化;在环境监测领域,各种环境参数监测仪器为环境保护和资源管理提供了数据支持;在医疗健康领域,精密的诊断和治疗设备为疾病预防和治疗提供了重要工具;在航空航天领域,高性能的测试和测量设备则为飞行器的研制和运行安全提供了保障。
图1.1从技术基座、核心技术、主流产品、应用场景等层次展示了测量计量技术与仪器仪表产业视图。
本书重点研究测量计量技术与仪器仪表核心技术,主要从以下几个部分展开:
①全球发展态势:分析国际测量计量技术的发展现状和趋势。
②我国发展现状:评估我国在测量计量与仪器技术方面的现状和成就。
③我国未来展望:展望我国在该领域的未来发展,提出发展策略。
④我国热点亮点:介绍我国在测量计量与仪器领域的创新亮点和技术突破。
本书旨在系统性地综合分析全球及我国测量计量与仪器技术的发展,对于推动我国科技自立自强、加快现代化经济体系建设具有重要意义。此外,有助于解决高端精密仪器的自主可控问题,提升国家科技创新能力,为我国新一代国家测量体系建设和仪器产业发展提供战略规划和决策参考。
图1.1测量计量技术与仪器仪表产业视图
当前,在全球科技创新的格局中,测量计量技术对新质生产力发展、产业升级发挥着重要作用,新质生产力的发展离不开精确、可靠的测量数据。测量计量为科技创新、生产优化、质量提升等提供了重要的数据支持。通过对生产过程、产品质量、资源消耗等方面的精确测量,企业能够及时发现生产过程中的问题,优化生产流程,提高生产效率,降低生产成本。同时,测量计量技术还能够帮助企业实现产业链上下游的协同创新,推动产业结构优化升级。例如,在高精度制造业中,精确的测量数据能够帮助企业提高产品质量,降低生产成本,提升市场竞争力。
新质生产力的发展也促进了测量计量技术的发展。新质生产力对测量计量技术和精密测量仪器提出了更高的要求。为了满足新质生产力发展的需求,测量计量技术不断创新发展,人工智能、数字化转型赋能测量计量技术,量子计量技术、新型传感器、智能化工业质检等新技术、新设备在高质量发展中起着越来越重要的作用。这些先进的测量计量技术为新质生产力的发展提供了有力保障。
测量仪器作为科技进步的重要工具,与新质生产力之间也存在着紧密的联系,新质生产力的提升依赖于先进的技术和设备。测量仪器作为精确获取数据和信息的基础,对于研发、生产、质量控制等环节至关重要。例如,高精度的测量仪器可以确保生产过程的精准控制,提高产品的质量和性能,从而增强企业的市场竞争力。新质生产力也在赋能测量仪器的进步,随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展,智能化的测量仪器不仅能够自动采集和分析数据,还能够与其他系统互联互通,形成更加智能化的生产和管理网络,新质生产力推动了测量仪器的不断发展和完善。
在全球科技竞争的态势下,了解全球仪器仪表产业发展现状,把握先进测量计量技术发展,是电子信息工程领域相关工作科技人员研究创新、促进我国电子信息行业新质生产力和高质量发展的重要基础。
2.1全球仪器仪表产业发展态势
随着全球科技竞争的加剧,科技创新、高质量发展巳成为各国提升综合国力的关键。从发达国家高端装备制造发展历程可以清楚地看