科學儀器設備是科學研究和技術創新的基石，是經濟社會發展和國防安全的重要保障。為切實提升我國科學儀器設備的自主創新能力和裝備水平，促進產業升級發展，支撐創新驅動發展戰略的實施，經國家科技計劃戰略咨詢與綜合評審特邀委員會、國家科技計劃管理部際聯席會審議，“重大科學儀器設備開發”重點專項已于2016年度啟動，并正式進入實施階段。
本專項緊扣我國科技創新、經濟社會發展對科學儀器設備的重大需求，充分考慮我國現有基礎和能力，在繼承和發展“十二五”國家重大科學儀器設備開發專項成果的基礎上，堅持政府引導、企業主導，立足當前、著眼長遠，整體推進、重點突破的原則，以關鍵核心技術和部件的自主研發為突破口，聚焦高端通用科學儀器設備和專業重大科學儀器設備的儀器開發、應用開發、工程化開發和產業化開發，帶動科學儀器系統集成創新，有效提升我國科學儀器設備行業整體創新水平與自我裝備能力。
本專項按照全鏈條部署、一體化實施的原則，共設置了關鍵核心部件、高端通用科學儀器和專業重大科學儀器3類任務，本指南為重大科學儀器設備開發專項2018年度指南，擬支持53個研究方向，經費總概算約為6億元。
一、核心關鍵部件開發與應用
高精度高空多參數監測傳感器
研究目標：開發高精度高空溫度、濕度、氣壓和風速監測傳感器，突破溫度漂移抑制和高空環境適應性等關鍵技術，開展工程化開發、應用示范和產業化推廣，形成具有自主知識產權、質量穩定可靠的產品，實現在探空儀、災害天氣預警系統等儀器中的應用。
小型化高精度姿態傳感器
研究目標：開發小型化高精度姿態傳感器，突破微型化傳感器芯片及制造工藝一致性等關鍵技術，開展工程化開發、應用示范和產業化推廣，形成具有自主知識產權、質量穩定可靠的產品，實現在工業機器人導航儀、無人裝置姿態性能檢測儀和姿態實時校準儀等儀器中的應用。
高精度微型壓力傳感器
研究目標：開發高精度微型壓力傳感器，突破多參量協同敏感和低殘余應力封裝等關鍵技術，開展工程化開發、應用示范和產業化推廣，形成具有自主知識產權、質量穩定可靠的產品，實現在工業流程監控儀、大氣數據采集儀、高精度壓力控制儀等儀器中的應用。
陣列式微型聲壓傳感器
研究目標：開發陣列式微型聲壓傳感器，突破大幅面陣列陣元制備關鍵技術，開展工程化開發、應用示范和產業化推廣，形成具有自主知識產權、質量穩定可靠的產品，實現在超聲成像和流量檢測等儀器中的應用。
微型風速風向傳感器
研究目標：開發高性能微型風速風向傳感器，突破閉環控制和溫度漂移抑制等關鍵技術，開展工程化開發、應用示范和產業化推廣，形成具有自主知識產權、質量穩定可靠的產品，實現在風電廠風場檢測儀、野外便攜式氣象檢測儀、環境檢測儀等儀器中的應用。
高穩定寬量程電流傳感器
研究目標：開發高穩定寬量程電流傳感器，突破大電流高精度檢測關鍵技術，開展工程化開發、應用示范和產業化推廣，形成具有自主知識產權、質量穩定可靠的產品。實現在核磁共振成像儀、電流標準裝置、高精度電能計量裝置等儀器中的應用。
微型電場傳感器
研究目標：開發高性能微型電場傳感器，突破工藝一致性和溫度漂移抑制等關鍵技術，開展工程化開發、應用示范和產業化推廣，形成具有自主知識產權、質量穩定可靠的產品，實現在探空儀、靜電監測與安全防護系統、雷電預警系統等儀器中的應用。
二、高端通用儀器工程化及應用開發
氣相分子分析儀
研究目標：針對食品、環保等行業多種形態氮和硫的檢測需求，突破高效連續反應氣化分離、高信噪比檢測等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的氣相分子分析儀，開發相關軟件和數據庫，實現多種形態氮和硫的自動高效檢測。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
高精度光聲光譜檢測儀
研究目標：針對電力、核能、石油化工等行業化學成分檢測需求，突破光聲光譜分析、微弱信號提取與識別等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的高精度光聲光譜檢測儀，開發相關軟件和數據庫，實現電力設備、石油化工設備等行業氣體化學成分的在線監測和離線檢測。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
高靈敏紫外成像儀
研究目標：針對電力和鐵路等行業安全運行的電暈放電檢測需求，突破高靈敏紫外探測、精準圖像融合處理、圖像補償與校正等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的高靈敏紫外成像儀，開發相關軟件和數據庫，實現日盲條件下高壓設備放電位置定位和強度檢測。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
高速激光共聚焦拉曼光譜成像儀
研究目標：針對物理化學、生物醫學、材料工程等領域微區物質化學結構空間分布探測與分析的需求，突破低波數、高分辨、高速光譜成像關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、關鍵部件國產化的高速激光共聚焦拉曼光譜成像儀，實現激光拉曼光譜遠場掃描探測與光譜成像。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
熒光數字基因擴增單分子檢測儀
研究目標：針對低豐度核酸樣本定量檢測、稀有突變檢測和核酸標準物質標定的需求，突破生物樣本低豐度核酸富集、大規模微反應體系生成、原位痕量核酸高通量平行檢測等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的熒光數字基因擴增單分子檢測儀，開發相關軟件和數據庫，實現靶基因單分子檢測和變異分析。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
高速網絡協議與安全檢測儀
研究目標：針對高速數據通信及數據中心網絡設備研發與運行監測需求，突破高速數字傳輸速率全線速測試、全協議多參數跨層分析、攻擊特征提取及攻擊庫構建等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的高速網絡協議與安全測試儀，開發相關軟件和數據庫，實現高速通信網絡及設備2~7層協議與安全威脅檢測。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
大型復雜結構件力學性能檢測儀
研究目標：針對大型曲軸鍛件、大型齒輪、大型葉片等核心關鍵部件制造行業的質量控制需求，突破復雜構件力學性能定量無損檢測關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的大型結構件力學性能檢測儀，開發相關軟件和數據庫，實現大型復雜結構件多項力學性能檢測與掃查成像。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
材料高溫高頻力學性能原位測試儀
研究目標：針對航空、航天和核工業等領域材料在高溫高頻載荷作用下性能測試需求，突破高溫高頻復雜載荷下材料力學性能測試、微觀力學性能表征等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的材料高溫高頻力學性能原位測試儀，開發相關軟件和數據庫，實現高溫環境復雜載荷作用下材料拉伸、彎曲、高頻疲勞等靜態和動態力學性能原位測量。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
固態量子材料自旋信息測量儀
研究目標：針對量子計算、量子傳感器件所用核心關鍵材料量子自旋信息測量及表征需求，突破量子探針制備、量子自旋態空間形貌表征、自旋態時空信息解耦等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的固態量子材料自旋信息測量儀，開發相關軟件和數據庫，實現室溫環境下固態量子材料自旋信息的高精度測量。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
低場量子電阻測量儀
研究目標：針對電阻高準確度校準的需要，突破低場量子電阻測量和計量傳遞等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的低場量子電阻測量儀，開發相關軟件和數據庫，實現低磁場、無需補充液氦低溫條件下可移動和不間斷運行的高準確度電阻測量。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
差分高能電子衍射儀
研究目標：針對薄膜、異質結、超晶格人工結構制備工藝過程中的測試需求，突破寬氣壓高能衍射電子槍和衍射電子氣體散射干擾抑制等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的差分高能電子衍射儀，開發相關軟件和數據庫，實現寬氣壓范圍晶體取向和薄膜厚度等原位實時測試。開展工程化開發、應用示范和產業化應用。
三、專業重大科學儀器開發及應用示范
鋼材超聲在線自動探傷儀
研究目標：針對鋼質板材、管材和棒材制備過程中在線自動檢測與探傷需求，突破多通道非接觸式超聲在線自動檢測及高本底噪聲下信號有效獲取等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的鋼材超聲在線自動探傷儀，開發相關軟件和數據庫，實現鋼材缺陷的自動檢測與報警。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
水下綜合無損檢測儀
研究目標：針對核電、海洋資源開采、船舶等水環境下關鍵部件的無損檢測需求，突破水下零重力綜合無損檢測及缺陷定量評估等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的水下綜合無損檢測儀，實現水環境下關鍵部件損傷的超聲、射線和渦流綜合檢測。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
太赫茲三維層析成像儀
研究目標：針對復合材料三維形貌與內部缺陷形貌檢測的需求，突破太赫茲高分辨率成像、大景深自適應聚焦、圖像信息融合與解譯等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的太赫茲三維層析成像儀，開發相關軟件和數據庫，實現材料表面形貌以及內部缺陷三維形貌的無損檢測。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
高精度三維螺紋綜合測量儀
研究目標：針對先進制造領域螺紋幾何參數的綜合性檢測需求，突破內外螺紋三維掃描高精度測頭和三維參數高效重構關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的高精度三維螺紋綜合測量儀，開發相關軟件和數據庫，實現螺紋全參數的三維自動掃描檢測。開展工程化開發、應用示范和實現產業化。
微納結構動態特性測試儀
研究目標：針對微納結構與微機電系統(MEMS)器件動態特性測試的需求，突破高信噪比時空調制和自動調焦等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的微納結構動態特性測試儀，開發相關軟件和數據庫，實現微納結構與MEMS器件的振動頻率、模式模態等特性測量分析以及典型缺陷識別。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
機載地下礦產與水資源探測儀
研究目標：針對地下礦產與水資源等快速探查需求，突破地下礦產和水資源非接觸大范圍快速探測等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的機載地下礦產與水資源探測儀，開發相關數據處理與反演解釋軟件，實現陸地地下資源和人工目標體的高效大范圍探測。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
自組網海洋環境多參數測量儀
研究目標：針對近遠海區域海底地形地貌全時域測繪需求，突破測繪航行智能同步控制、自主避障航行、多艇協同管理等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的自組網多參數海洋環境地形測量儀，開發相關軟件和數據庫，實現海底地形地貌和海流剖面高精度動態檢測。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
深地地質結構成像探測儀
研究目標：針對深部礦產和油氣資源探查、重大地質災害監測等需求，突破勘探深度有限、檢測靈敏度低、背景干擾復雜、異常信號識別和提取難等關鍵問題，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的深地地質結構成像探測儀，開發相關數據處理與反演解釋軟件，實現地下深部資源探測與地質災害監測。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
材料高溫環境電磁特性測試儀
研究目標：針對航空和航天設備高溫環境條件下材料電磁特性測試評估，以及電子設備材料電磁參數的測試需求，突破寬頻寬溫測試夾具設計制造與校準標定、超寬帶激勵信號發生與響應信號分析等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的材料高溫環境電磁特性測試儀，開發相關軟件和數據庫，實現常溫和高溫環境電磁材料的復介電常數和復磁導率等參量的高精度測試。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
空間電離層環境層析成像測量儀
研究目標：針對空間天氣監測預警、地震前兆預警、空間科學研究對空間電離層大范圍、不間斷、高精度測量需求，突破空間電離層反射、折射和閃爍效應檢測、電離層參數實時監測與成像反演等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的空間電離層環境層析成像測量儀，開發相關軟件和數據庫，實現對電離層總電子含量和電子密度、電離層閃爍等參數的精確測量。開展工程化開發，應用示范和產業化推廣。
氣液兩相流參數測量儀
研究目標：針對能源、化工等領域對氣液兩相流的分析測量需求，突破探測器設計制備、高壓防水密封、多相流層析成像等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的氣液兩相流參數測量儀，開發相關軟件和數據庫，實現多相混合物的體積流量、質量流量的連續實時檢測。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
高精度光熱電位分析儀
研究目標：針對食品、藥品、石化、材料、能源、環保等行業化學成分分析需求，突破光度法、熱分析法與電位法綜合分析和高精度高通量滴定等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的高精度光熱電位分析儀，開發相關軟件和數據庫，實現對物質中離子或基團的含量檢測。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
有機物主元素分析儀
研究目標：針對食品、農業、石油化工、地礦等行業對有機化合物中碳、氫、氮、硫、氧元素分析的需求，突破有機物快速分解、高精度檢測等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的有機物主元素分析儀，開發相關軟件和數據庫，實現對有機物的碳、氫、氮、硫、氧元素高精度定量分析。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
海洋物性參數監測儀
研究目標：針對深海探測與海洋氣候多物理參數檢測需求，突破海洋多參數測量、補償解算、多參量數據融合等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的海洋物性參數監測儀，開發相關軟件和數據庫，實現溫度、壓力、濕度、風場、雨量和太陽輻射等參量的高精度檢測。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
大型設施撓度非接觸測量儀
研究目標：針對橋梁、高塔、隧道、起重機械等大型設施健康監測、安全性評估及壽命預測的需求，突破三維圖像獲取、低質量圖像高分辨分析、快速自標定等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的大型設施撓度非接觸測量儀，開發相關軟件和數據庫，實現多點動靜態三維撓度實時非接觸測量及安全性評估分析。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
寬頻帶高性能電磁信息安全測試儀
研究目標：針對電磁空間安全測試、重大活動和核心要害部位電磁信息安全測評、電子信息設備電磁泄漏信號測試等領域的測試需求，突破電磁泄露信息高靈敏探測、異常信號跟蹤監測與特征提取、信息還原與安全評估等關鍵技術，開發具有自主知識產權、質量穩定可靠、核心部件國產化的寬頻帶高性能電磁信息安全測試儀，開發相關軟件和數據庫，實現電磁信息安全評估、電磁信息泄漏檢測和竊聽裝置探測。開展工程化開發、應用示范和產業化推廣。
