中国传感器领域顶尖科研水平!所全国重点实验室曝光!光学微纳mems

早在2017年,科技部、财政部、国家发改委联合印发《国家科技创新基地优化整合方案》,提出重新统筹布局国家重点实验室。随后,教育部印发《关于加强高校有组织科研 推动高水平自立自强的若干意见》,提出“加快高校国家重点实验室重组”。

近年来,各地全国重点实验室建设速度加快,2024年初,各省市政府在年度工作报告中,将辖区内全国重点实验室建设情况作重点汇报,如:北京目前拥有77家全国重点实验室,在数量上全国第一;上海牵头完成全国重点实验室重组26家、新建9家(共35家);江苏新获批建设21家全国重点实验室、累计31家……各省市以全国重点实验室的建设为重要科技成果,可见“全国重点实验室”的地位之高。

目前,近期官宣的全国重点实验室名单约有223所(文末附全名单),相较上一年的111所名单(不完全统计)增加明显,其中,不乏传感器及仪器仪表、半导体集成电路领域全国重点实验室,这些传感器领域全国重点实验室及简介见下文。

北京大学-微纳电子器件与集成技术全国重点实验室

近年来,MEMS(微电子机械系统)器件的出现极大扩展了微电子学领域研究的范畴,北京大学电子学院是我国最好的微纳电子及集成电路科技研究与教育基地之一,其发展历史可以追溯到1956年由著名物理学家黄昆院士领导在北大物理系创建的我国第一个半导体专门化。

北京大学集成微纳系统研究所,拥有完整的微米/纳米加工工艺线,具备可同时开展MOS、硅基MEMS和集成化工艺技术研究的实验环境,研究内容包括MEMS陀螺仪、加速度计、射频器件、光学器件、柔性器件等一系列MEMS器件,以硅基MEMS为基础,开发了SiC MEMS、 GaN MEMS、Ti MEMS、 Parylene MEMS等一系列加工技术。

集成电路方面,北京大学在中国微电子产业的发展过程中有着辉煌的历史。在20世纪七十年代研制出我国第一块三种类型包括硅栅N沟道1K MOS DRAM,是我国微电子科学技术史上的重要里程碑之一,获全国科学大会奖,是中国最早的大规模集成电路的发源地之一。

清华大学、天津大学-精密测试技术及仪器全国重点实验室

精密测试技术及仪器全国重点实验室由原精密测试技术及仪器国家重点实验室改组,由清华大学与天津大学联合共建,是1990年经国家计委批准、利用世行贷款建设的实验室。目前实验室的学科领域涵盖了“仪器科学与技术”(两校)和“光学工程”(清华)两个国家一级重点学科。实验室分为清华大学实验区和天津大学实验区。

实验室的主要研究领域和方向有:激光及光电测试技术、传感及测量信息技术、微纳制造与测试技术、制造质量控制技术。

清华大学 - 时空信息精密感知技术全国重点实验室

时空信息精密感知技术全国重点实验室于2023年获批成立,棣属清华大学精密仪器系,是清华精仪系两个国家级重点实验室之一。目前,清华大学共有16个全国重点实验室,位列各高校之最。

实验室拥有无人车智能感知与路径规划算法设计与应用、 无人车/无人机智能驾驶及控制、GNC系统、数字孪生及推演仿真系统、光电仪器系统设计、先进激光技术、计算机视觉……等多个科研方向。

中国农业大学、浙江大学、华南农业大学 - 农业装备技术全国重点实验室

农业装备技术全国重点实验室是在“土壤植物机器系统技术国家重点实验室”基础上,2022年由中国农业机械化科学研究院集团有限公司牵头,联合中国农业大学、浙江大学、华南农业大学共同申请建设,2023年获批成立,重点围绕丘陵山地农机、智能农机等,旨在提升农机农艺融合、高效实用农机作业性能及质量等重大技术,建立自主可控的农业装备技术和产品体系。其中,包括各类农业传感器技术、农机装备传感器技术的科研。

哈尔滨工程大学-水声技术全国重点实验室

水声技术全国重点实验室由原水声技术国家重点实验室改组,实验室围绕国家、国防重大科技前沿、装备研究的重大需求和制约水声技术性能的重大基础问题和技术瓶颈,探索水声技术的新原理、新方法,以创新解决水下探测和反探测的难题,带动水声物理、水声目标探测与定位、水声换能器技术、水声通信技术的发展。

水声工程技术是指利用声波进行水下探测、定位、导航、识别、通信的工程技术。它是集物理学、电子技术、信息工程、计算机技术、传感器技术等学科为一体的综合性工程。

东南大学-数字感知芯片全国重点实验室

数字感知芯片技术全国重点实验室面对数字化时代的“数字化、网络化、智能化”应用需求,突破超低功耗、感存算融合、高性能感知等核心关键技术,通过对计算架构的优化和创新来解决感知领域中的高灵敏度传感、高性能图形图像处理、高性能智能处理、高效率编解码和信源级加密等痛点问题,为数字化时代提供高灵敏度、高能效、高安全性的数字感知解决方案。

数字感知芯片全国重点实验室由北京中星微电子有限公司牵头,东南大学为依托共建单位。双方将通过共建方式,打通“产业牵引-基础创新-原理验证-工程开发-量产转移”创新链条,深入开展数字感知芯片技术的应用基础研究,支撑我国集成电路技术的高质量发展,使实验室成为我国集成电路领域重要的科技创新中心和人才汇聚高地。

东南大学-毫米波全国重点实验室

东南大学毫米波全国重点实验室依托现有的东南大学毫米波国家重点实验室重组,是二十世纪90年代初国家计委批准建设的国家重点实验室之一。实验室以“电磁场与微波技术”国家重点学科为依托。围绕国家重大战略需求和行业重大需求,开展微波、毫米波与太赫兹领域前沿基础理论和关键技术的研究,在重点研究方向上取得突破,并持续强化科技成果转化工作,涵盖“基础研究、应用基础研究、前沿技术研究和成果转化”全链条布局。近年来主要研究定位在“人工电磁材料与计算电磁学”、“毫米波器件、电路与系统”、“毫米波亚毫米波理论与技术”三大方向上,开展了深入且卓有成效的研究工作,基本确立了在微波毫米波与亚毫米波领域的引领地位,并在国际上产生了较大的影响。

毫米波与太赫兹已成为雷达、导航、安检成像、射电天文、通信等应用领域的核心技术之一,其中毫米波与太赫兹芯片将成为未来十年国内外争夺的战略高地,实验室是我国最早开始毫米波与太赫兹芯片研究与设计的单位之一。2010年,实验室洪伟教授团队牵头承担了我国第一个硅基毫米波亚毫米波集成电路的973项目,之后又得到国家重大科研仪器研发项目、国家重点研发计划等项目的支持,在毫米波太赫兹芯片领域获得了丰富的研究成果。

电子科技大学-电子薄膜与集成器件全国重点实验室

电子薄膜与集成器件全国重点实验室由原电子薄膜与集成器件国家重点实验室改组,于2006年7月经科技部批准建设,实验室紧密结合电子信息系统微小型化和单片集成的重大需求,重点围绕电子功能材料的薄膜化和电子器件的集成化开展基础、应用基础与工程应用的研究。现任实验室学术委员会主任为雷清泉院士,实验室主任为李言荣院士。

实验室以下三个方向作为重点研究方向:⑴ 磁电薄膜与微型器件,主要解决集成器件中电磁信息的探测和传输。⑵ 功率半导体器件及集成技术,主要解决集成系统中信息的处理和执行。⑶ 电子聚合物与微结构传感器,主要解决微结构中光电信息的获取和传感。

西安交通大学-精密微纳制造全国重点实验室

西安交通大学拥有成立于1996年的精密工程研究所及机械制造系统工程国家重点实验室等研究机构,开展MEMS传感器与核心芯片及其系列器件、纳米计量技术与纳米器件、精密超精密加工技术及装备、精密测量技术及装备、生物检测技术及分子诊断科学仪器等方面的研究,先后承担了国家和国防各类重大重点项目及其它省部委科研项目数百项。先后获得国家技术发明二等奖3项,国家科技进步二等奖4项,省部级奖项30余项,发表论文1300余篇,授权发明专利340余项。

西安交通大学拥有蒋庄德院士、赵玉龙教授等一批长期从事微纳制造领域研究的杰出专家。

复旦大学—集成芯片与系统全国重点实验室

集成芯片与系统全国重点实验室是科技部邂选的首批20个标杆全国重点实验室之一,依托复日大学建设,刘明院士任实验室主任。

实验室设立了主攻任务“集成芯片与系统应用”及其相关支撑任务,并把握综合性大学优势,组织集成电路、信息、计算机、物理、材料等领域学者,设立组建了集成芯片、EDA、IP/架构、先进装备、超高速电路与系统和未来芯片等6个创新中心。各中心根据自身特长,围绕“存算一体3D集成芯片”技术路线,在多芯架构、通用处理器、智能处理器、互连电路、多物理场仿真器、新一代感存算器件和2.5D/3D集成布局布线EDA等方向实践有组织科研。

浙江大学-极端光学技术与仪器全国重点实验室

极端光学技术与仪器研究院(以下简称研究院)成立于2022年9月,是浙江大学国际科创中心与浙江大学现代光学仪器国家重点实验室合作共建的重大科技创新平台。研究院聚焦高端光刻机系统集成以及光刻过程中的极端光学检测研究,设立皮米精度干涉检测、跨尺度缺陷检测、光刻系统在线检测、检测系统核心器件四大研究方向,致力于打造成为国家在极端光学检测技术与仪器领域的战略科技力量。其中,面向高精度检测和测量领域的应用,开展激光光源和新型检测技术的研究和应用是研究院重要研究方向。

浙江大学现代光学仪器国家重点实验室围绕先进光电子技术及器件、微纳光子技术及器件、精密光学传感与检测仪器三个方向开展研究工作,坚持引领国家现代光学仪器领域和光学传感器行业发展,努力解决西方阵营在现代光学仪器领域针对我国的“卡脖子技术”问题。

除以上已宣布改组/新建的全国重点实验室外,目前传感器领域国家重点实验室主要还有以下一些:

传感技术联合国家重点实验室

传感技术联合国家重点实验室经国家计委批准于1987年成立,1989年通过国家验收,是我国传感技术领域最早建立的国家重点实验室,也是目前中国传感器技术研发领域最强实验室。

实验室由南北两个基地及四个专业点组成,实验室管理办公室设在中科院上海微系统与信息技术研究所。南方基地依托单位为中科院上海微系统与信息技术研究所,北方基地依托单位为中科院电子学研究所(现中国科学院空天信息创新研究院),四个专业点分别是光传感器专业点(设在中科院上海技术物理研究所)、厚膜传感器专业点(设在中科院合肥智能机械研究所)、气敏传感器专业点(设在中科院半导体研究所)、生物传感器专业点(设在中科院微生物研究所)。

实验室的主要研究领域是以微电子技术和微纳加工技术为基础的微纳传感器及微系统。

智能传感功能材料国家重点实验室

智能传感功能材料国家重点实验室是国家科技部于2015年9月批复建设的第三批企业国家重点实验室。实验室依托有研科技集团(原北京有色金属研究总院),快速推进新一代智能传感器核心技术的研、学、产、用,建设我国智能传感领域关键材料与器件共性技术基础创新和成果转化的重要国家级平台。

实验室面向人工智能、物联网、5G通讯等领域对微纳传感器的巨大需求和传感功能材料国产化应用薄弱的现状,聚焦科学仪器、工业装备及汽车产业高端智能传感器的“卡脖子”难题,突破多种传感器用敏感材料、封装材料等系列功能材料核心共性技术,为我国新型传感功能材料、智能传感器件行业的技术进步、实现可持续发展战略奠定坚实的技术理论基础。

湖南大学-化学生物传感与计量学国家重点实验室

化学生物传感与计量学国家重点实验室(湖南大学)由国家科技部于2001年7月正式下文批准依托湖南大学边建设边开放,2002年11月通过国家科技部专家组的建设项目验收, 2004年、2009年、2014年已三次顺利通过国家科技部评估。现任学术委员会主任为中国科学院院士江桂斌院士(中国科学院生态环境研究中心),实验室主任为中国科学院院士谭蔚泓教授。

在依托单位湖南大学的大力支持下,本实验室定位于探索和发展化学生物传感的新原理,推动分析化学原始创新,为解决国家重大需求和科学前沿问题提供技术支撑 ;探索发展分子识别与探针、纳米生物学、化学生物传感、生化分析仪器、化学计量学等方向的新方法 ;解决复杂生命体系化学信息获取与重大疾病诊治的关键科学与共性技术问题 。

传感器国家工程研究中心

传感器国家工程研究中心是目前中国传感器领域最高研究机构,是中国唯一的传感器工程中心。

传感器国家工程研究中心依托沈阳仪表科学研究院于1995年正式启动建设,2002年国家计委正式批复挂牌。以提高自主创新能力、增强传感器产业核心竞争能力和发展为目标的研究开发实体,是国家传感器产业创新体系的重要组成部分,重点研究力、热、光、磁及声学、生物与生命科学、电化学、图像等传感器技术。

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THE END
0.声呐浮标换能器的技术设计随着安静型潜艇的出现,潜艇的线谱越来越低,通过声呐浮标反潜则需要更低的工作频率。更低的反潜声呐浮标则需要更低的换能器及基阵,因此,进一步研究低频甚低频的弯曲换能器可为未来的低频探潜奠定关键的基础。 【参考文献】 [1] 周洪福.水声换能器及基阵[M].北京:国防工业出版社,1984:208. [2] SHERMAN C H, BUTLER J L. Transducers and arrays for underwater sound [Mjvzq<84yyy4489iqe0ipo8hqpvkov8741363286:13;:3<588a717;:262?50|mvon
1.水声换能器与测试技术研究室水声换能器与测试技术研究室         一、研究室简介: 水声换能器与测试技术研究室主要从事声学换能器、声学计量及声学材料方面的研究,具备从低频到中高频不同频段换能器(阵)的设计研发能力,可研制各种压电材料换能器、磁致伸缩材料换能器及新材料换能器,相关产品广泛应用于水声物理、水下探测、jvzquC41yy}/kxfsf0gd0ls1liy{1t~do1ytjwv1
2.水声换能器研究现状与发展摘要:水声换能器在现代海洋军事与海洋资源开发中有着举足轻重的地位。本文通过阐述水声换能器功能性材料技术、换能器、水听器技术取得的国内外领先成果和应用现状,最后对我国水声换能器的发展动态谈些认识与展望。 Abstract:Underwater acoustic transducer plays a pivotal role in modern ma-rinejvzquC41yy}/jjsurwh/q{l1lq{spjq1RcvftRshqtsbvrtp0cyqzHucrgxJFF;573:
3.声源级接收电压灵敏度(接收带内响应)发射机发射声源级6、水声换能器的电声转换效率 结论:预应力和水压构成换能器的声负载,负载合适的时候,换能器的可振动幅度大,机械能转化更多,效率会高一些。但实际使用,在不同深度时,声负载不是处于最佳状态,加上宽带匹配效果不好,效率往往不会很高,没找到可以衡量的经验公式。 jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8vsa4898?7;31gsvrhng1jfvjnnu1>35:;;99
4.莫喜平中国科学院大学莫喜平,男,博士,1966年4月生,中科院声学所研究员、实验室主任,全国声学标准化技术委员会委员及超声水声分技术委员会主任委员,全国声学计量技术委员会委员,《声学学报》、《应用声学》、《声学技术》编辑委员会委员。多年来一直从事水声换能器、声纳基阵及其测量校准方法研究,在稀土超磁致伸缩水声换能器、新材料新型水jvzquC41rguqnn3wecy/cl3ep1„nqu
5.超声波换能器超声波传感器超声波探头流量计液位计福州大禹电子科技有限公司产品主要四大类:超声波换能器、工控仪表、工业传感器、海洋设备。换能器可用于超声波测距、测流速、污泥料位监测、风速风向仪、窨井或明渠流量监测、超声波液位测量、ADCP、水下通讯或定位、鱼探仪、噪声/钢轨/密度/桩基检测,水下机器人避障水池jvzquC41yy}/fr~9374dqv4
6.水声检测GB/T 5266-2006 声学.水声材料纵波声速和衰减系数的测量.脉冲管法 GB 5266-2006 声学 水声材料纵波声速和衰减系数的测量 脉冲管法 GB/T 7967-2002 声学 水声发射器的大功率特性和测量 GB/T 7965-2002 声学 水声换能器测量 GB/T 3223-1994 声学 水声换能器自由场校准方法 jvzquC41c0hkjp~lu0io1ncpisv1xyjgt528?7370nuou
7.解读│水声大型试验设备共享水声换能器及基阵的测试技术研究; 2、水声信道水池 主要性能指标: 水池尺寸:45m×6m×5m 工作频率:20kHz-1MHz 水池上配有2个行车,有5个自由度(X、Y、Z、Φ、θ)的运动 位置精度:1mm 吊杆入水深度:3m 旋转升降杆承载量:1000kg 旋转升降杆升降速度:1-2m/min jvzq<84wcg4itkjw0gjv0ls1kplp1:58;175:93jvo
8.压电陶瓷换能器声波测井换能器超声波换能器保定市宏声声学电子器材有限公司主要研发生产压电陶瓷材料、声波测井换能器、超声波换能器、压电陶瓷换能器、井口测井微音器、大功率水声换能器、超声波传感器等压电陶瓷产品。jvzq<84yyy4cfqtpiunfpp3eqo5
9.解读│水声大型试验设备共享8、水声换能器及基阵的测试技术研究 二、水声信道水池 主要性能指标: 水池尺寸:45m×6m×5m 工作频率:50kHz—1MHz 备注:信道水池西侧8米是有闸门隔开的,池底铺有2.5m深的沙子,可做掩埋物体探测实验 主要可开展实验: 1、 海洋环境中声传播规律研究缩比实验 jvzq<84wcuz/j{ggw0kew7hp1ktgq86259523980jvs
10.溢流环换能器的有限元分析【摘要】: 溢流环换能器是一种低频、宽带、大功率水声换能器,一般存在两种谐振方式,即液腔谐振和径向谐振。对溢流环换能器的两种谐振作了理论分析,并用有限元法建立模型进行计算,制作了换能器样品,并通过试验作了对比。结果表明,有限元法对于完善溢流环换能器的设计理论具有 jvzquC41yy}/ewpk0eun0ls1Ctzjeuj1ELLEVxycn/JTL\7232712:=0jvs
11.CTBT国际监测系统水声监测网络概况IMS水听器台站是一种被动声纳,不含发射器,仅接收信号,采用陶瓷元件的压敏检波器(晶体半导体CS5321数字化仪),通过电场/磁场激励产生伸缩应变,达到换能的目的。 水声换能器的主要性能指标有水中工作频带宽度、接收响应、最大工作深度等,其中水听器的接收响应是单位声压的平面波(在水听器放入声场前)产生水听器的端电压的jvzquC41jvsm0{mj|0tfv8i|fe€{1qyon1<43@60jvs
12.供应500K水下测距专用换能器DYW500500KHz水声换能器 型号 DYW-500-ECWJ 量程 0.3~40m 盲区 0.30m(最小可以做到0.15m,需要定制) 频率 500KHz±7.5KHz 工作电压 峰值电压<800VPP 工作温度 -20~+80℃ 压力 100米水深 角度 (波束宽度)半功率角@-3dB:4.2°, 锐度角:9.8° 耐腐蚀性 在弱酸弱碱的环境下可以使用 防爆性能 用途 安 jvzquC41eyp26<>;768877hp0enjpj3ep1yvryq{15882:66577/j}rn
13.13型压电复合材料发射换能器研究期刊摘要:针对1-3型压电复合材料换能器完整模型节点数多、计算时间长,周期模型不能直接模拟换能器水中响应特性等问题,提出了应用ANSYS软件分析1-3型压电复合材料发射器的方法,并利用此方法和厚度模式理论设计了1-3型压电复合材料发射器.同时对厚度模式理论及有限元法计算结果和试验结果三者做出了对比分析.研究结果表明,所jvzquC41f0}bpofpifguc7hqo0io1yjtkqjjejq1jghhem}zd4622:6234
14.基于STM32的水声通信系统设计DesignofUnderwaterAcoustic水声换能探头选用福建大禹公司生产的水平无方向性柱形水声换能器DYW-35-G。 选用UAF42滤波芯片设计带通滤波器,滤除信号中频率高于35 kHz和频率低于28 kHz的噪声信号,并用LM358运放芯片设计同相比例放大电路对经过滤波的信号进行放大,信号放大倍数为100倍。图4,图5和图6分别为带通滤波器电路原理图,同相比例放大电jvzquC41koghg7mcpuvvd7tti1Nuou438/87;9;2;a:99@90jvs
15.基于单片机的水声调制解调器的设计及仿真为了实现封堵器海洋工作环境中的无线遥控动作,封堵器在海底工作中采用了水声通信技术。文章首先介绍了水声通信系统的整体设计。在前期工作中,从影响水声通信的因素出发,对水声通讯频率的选择及水声换能器的选型进行了研究,确定了水声通讯的载波频率。在此基础上提出了基于单片机的水声Modem的制作方案,设计了单片机系统电路jvzquC41yy}/gn|qtnj/exr0ep5ne~4ctvodnnd423>15;55:5990qyon
16.院系详情●水声工程(类)(水声工程、电子信息工程(水声)、海洋信息工程) 专业方向1:水声工程 国家级一流本科专业建设点。本专业致力于培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人,具有社会主义核心价值观和坚定的政治信念、较高的人文素养、职业道德和社会责任感,具有水声物理、水声换能器、电路电子和信息处理以及相关专业的jvzquC41|uh/j{ggw0kew7hp1uzbvrh1htuov8mtdg{0djxke1nuoudygd5{{sxaz{4ivvqAz{Oe?>h6:;kb7;5gg6j6;k5ceh8c4;:gf8kgd
17.水声工程专业解读最全4)科研院所、高校目前很多科研院所和高校有设置水声研究所或水声技术国家级重点实验室等,学生毕业后可在水声工程及相关领域的科研机构中从事海洋声场分析、水下噪声及减振降噪、水声换能器等的研究、设计工作,还可以从事声波、海洋工程、物理、计算机等相关领域的教育教学工作。 jvzq<84yyy4hcxxcp0ipo8lcqmgp1<5733>/j}rn
18.材料参数对超声波换能器性能的影响钹式换能器由金属材料和压电材料复合而成,材料的选择对换能器的性能至关重要,利用有限元分析,可以掌握材料属性对换能器性能的影响规律。 压电材料是压电换能器的能量转换单元,它在一定程度上决定了钹式换能器性能的优劣。在水声换能器中,普遍使用的压电陶瓷材料是锆钛酸铅(PZT)其居里点在300℃ 以上,温度稳定jvzquC41yy}/qmruqpod0ls1ctzjeuju1erdumh0jvsm
19.超声波开发板传输数据|超声波通信(空气或者水中)1.本开发板,搭配使用本公司水声数据换能器或者空气数据换能器,就可以用来开发水下或空气数据传输用。实际测量中,(开发板+换能器)要成对使用,一套用于发射,一个套用于接收。本产品不含超声波换能器。配套不同的换能器,价格是不一样的。 2.换能器配套电缆长度是5米。 jvzquC41rtuewly033:797hqo1oohx454493893jvo