科学仪器设备是科学研究和技术创新的基石，是经济社会发展和国防安全的重要保障。为切实提升我国科学仪器设备的自主创新能力和装备水平，促进产业升级发展，支撑创新驱动发展战略的实施，经国家科技计划战略咨询与综合评审特邀委员会、国家科技计划管理部际联席会审议，“重大科学仪器设备开发”重点专项已于2016年度启动，并正式进入实施阶段。
本专项紧扣我国科技创新、经济社会发展对科学仪器设备的重大需求，充分考虑我国现有基础和能力，在继承和发展“十二五”国家重大科学仪器设备开发专项成果的基础上，坚持政府引导、企业主导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破的原则，以关键核心技术和部件的自主研发为突破口，聚焦高端通用科学仪器设备和专业重大科学仪器设备的仪器开发、应用开发、工程化开发和产业化开发，带动科学仪器系统集成创新，有效提升我国科学仪器设备行业整体创新水平与自我装备能力。
本专项按照全链条部署、一体化实施的原则，共设置了关键核心部件、高端通用科学仪器和专业重大科学仪器3类任务，本指南为重大科学仪器设备开发专项2018年度指南，拟支持53个研究方向，经费总概算约为6亿元。
一、核心关键部件开发与应用
高精度高空多参数监测传感器
研究目标：开发高精度高空温度、湿度、气压和风速监测传感器，突破温度漂移抑制和高空环境适应性等关键技术，开展工程化开发、应用示范和产业化推广，形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的产品，实现在探空仪、灾害天气预警系统等仪器中的应用。
小型化高精度姿态传感器
研究目标：开发小型化高精度姿态传感器，突破微型化传感器芯片及制造工艺一致性等关键技术，开展工程化开发、应用示范和产业化推广，形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的产品，实现在工业机器人导航仪、无人装置姿态性能检测仪和姿态实时校准仪等仪器中的应用。
高精度微型压力传感器
研究目标：开发高精度微型压力传感器，突破多参量协同敏感和低残余应力封装等关键技术，开展工程化开发、应用示范和产业化推广，形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的产品，实现在工业流程监控仪、大气数据采集仪、高精度压力控制仪等仪器中的应用。
阵列式微型声压传感器
研究目标：开发阵列式微型声压传感器，突破大幅面阵列阵元制备关键技术，开展工程化开发、应用示范和产业化推广，形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的产品，实现在超声成像和流量检测等仪器中的应用。
微型风速风向传感器
研究目标：开发高性能微型风速风向传感器，突破闭环控制和温度漂移抑制等关键技术，开展工程化开发、应用示范和产业化推广，形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的产品，实现在风电厂风场检测仪、野外便携式气象检测仪、环境检测仪等仪器中的应用。
高稳定宽量程电流传感器
研究目标：开发高稳定宽量程电流传感器，突破大电流高精度检测关键技术，开展工程化开发、应用示范和产业化推广，形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的产品。实现在核磁共振成像仪、电流标准装置、高精度电能计量装置等仪器中的应用。
微型电场传感器
研究目标：开发高性能微型电场传感器，突破工艺一致性和温度漂移抑制等关键技术，开展工程化开发、应用示范和产业化推广，形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的产品，实现在探空仪、静电监测与安全防护系统、雷电预警系统等仪器中的应用。
二、高端通用仪器工程化及应用开发
气相分子分析仪
研究目标：针对食品、环保等行业多种形态氮和硫的检测需求，突破高效连续反应气化分离、高信噪比检测等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的气相分子分析仪，开发相关软件和数据库，实现多种形态氮和硫的自动高效检测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
高精度光声光谱检测仪
研究目标：针对电力、核能、石油化工等行业化学成分检测需求，突破光声光谱分析、微弱信号提取与识别等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的高精度光声光谱检测仪，开发相关软件和数据库，实现电力设备、石油化工设备等行业气体化学成分的在线监测和离线检测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
高灵敏紫外成像仪
研究目标：针对电力和铁路等行业安全运行的电晕放电检测需求，突破高灵敏紫外探测、精准图像融合处理、图像补偿与校正等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的高灵敏紫外成像仪，开发相关软件和数据库，实现日盲条件下高压设备放电位置定位和强度检测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
高速激光共聚焦拉曼光谱成像仪
研究目标：针对物理化学、生物医学、材料工程等领域微区物质化学结构空间分布探测与分析的需求，突破低波数、高分辨、高速光谱成像关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、关键部件国产化的高速激光共聚焦拉曼光谱成像仪，实现激光拉曼光谱远场扫描探测与光谱成像。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
荧光数字基因扩增单分子检测仪
研究目标：针对低丰度核酸样本定量检测、稀有突变检测和核酸标准物质标定的需求，突破生物样本低丰度核酸富集、大规模微反应体系生成、原位痕量核酸高通量平行检测等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的荧光数字基因扩增单分子检测仪，开发相关软件和数据库，实现靶基因单分子检测和变异分析。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
高速网络协议与安全检测仪
研究目标：针对高速数据通信及数据中心网络设备研发与运行监测需求，突破高速数字传输速率全线速测试、全协议多参数跨层分析、攻击特征提取及攻击库构建等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的高速网络协议与安全测试仪，开发相关软件和数据库，实现高速通信网络及设备2~7层协议与安全威胁检测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
大型复杂结构件力学性能检测仪
研究目标：针对大型曲轴锻件、大型齿轮、大型叶片等核心关键部件制造行业的质量控制需求，突破复杂构件力学性能定量无损检测关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的大型结构件力学性能检测仪，开发相关软件和数据库，实现大型复杂结构件多项力学性能检测与扫查成像。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
材料高温高频力学性能原位测试仪
研究目标：针对航空、航天和核工业等领域材料在高温高频载荷作用下性能测试需求，突破高温高频复杂载荷下材料力学性能测试、微观力学性能表征等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的材料高温高频力学性能原位测试仪，开发相关软件和数据库，实现高温环境复杂载荷作用下材料拉伸、弯曲、高频疲劳等静态和动态力学性能原位测量。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
固态量子材料自旋信息测量仪
研究目标：针对量子计算、量子传感器件所用核心关键材料量子自旋信息测量及表征需求，突破量子探针制备、量子自旋态空间形貌表征、自旋态时空信息解耦等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的固态量子材料自旋信息测量仪，开发相关软件和数据库，实现室温环境下固态量子材料自旋信息的高精度测量。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
低场量子电阻测量仪
研究目标：针对电阻高准确度校准的需要，突破低场量子电阻测量和计量传递等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的低场量子电阻测量仪，开发相关软件和数据库，实现低磁场、无需补充液氦低温条件下可移动和不间断运行的高准确度电阻测量。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
差分高能电子衍射仪
研究目标：针对薄膜、异质结、超晶格人工结构制备工艺过程中的测试需求，突破宽气压高能衍射电子枪和衍射电子气体散射干扰抑制等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的差分高能电子衍射仪，开发相关软件和数据库，实现宽气压范围晶体取向和薄膜厚度等原位实时测试。开展工程化开发、应用示范和产业化应用。
三、专业重大科学仪器开发及应用示范
钢材超声在线自动探伤仪
研究目标：针对钢质板材、管材和棒材制备过程中在线自动检测与探伤需求，突破多通道非接触式超声在线自动检测及高本底噪声下信号有效获取等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的钢材超声在线自动探伤仪，开发相关软件和数据库，实现钢材缺陷的自动检测与报警。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
水下综合无损检测仪
研究目标：针对核电、海洋资源开采、船舶等水环境下关键部件的无损检测需求，突破水下零重力综合无损检测及缺陷定量评估等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的水下综合无损检测仪，实现水环境下关键部件损伤的超声、射线和涡流综合检测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
太赫兹三维层析成像仪
研究目标：针对复合材料三维形貌与内部缺陷形貌检测的需求，突破太赫兹高分辨率成像、大景深自适应聚焦、图像信息融合与解译等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的太赫兹三维层析成像仪，开发相关软件和数据库，实现材料表面形貌以及内部缺陷三维形貌的无损检测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
高精度三维螺纹综合测量仪
研究目标：针对先进制造领域螺纹几何参数的综合性检测需求，突破内外螺纹三维扫描高精度测头和三维参数高效重构关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的高精度三维螺纹综合测量仪，开发相关软件和数据库，实现螺纹全参数的三维自动扫描检测。开展工程化开发、应用示范和实现产业化。
微纳结构动态特性测试仪
研究目标：针对微纳结构与微机电系统(MEMS)器件动态特性测试的需求，突破高信噪比时空调制和自动调焦等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的微纳结构动态特性测试仪，开发相关软件和数据库，实现微纳结构与MEMS器件的振动频率、模式模态等特性测量分析以及典型缺陷识别。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
机载地下矿产与水资源探测仪
研究目标：针对地下矿产与水资源等快速探查需求，突破地下矿产和水资源非接触大范围快速探测等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的机载地下矿产与水资源探测仪，开发相关数据处理与反演解释软件，实现陆地地下资源和人工目标体的高效大范围探测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
自组网海洋环境多参数测量仪
研究目标：针对近远海区域海底地形地貌全时域测绘需求，突破测绘航行智能同步控制、自主避障航行、多艇协同管理等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的自组网多参数海洋环境地形测量仪，开发相关软件和数据库，实现海底地形地貌和海流剖面高精度动态检测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
深地地质结构成像探测仪
研究目标：针对深部矿产和油气资源探查、重大地质灾害监测等需求，突破勘探深度有限、检测灵敏度低、背景干扰复杂、异常信号识别和提取难等关键问题，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的深地地质结构成像探测仪，开发相关数据处理与反演解释软件，实现地下深部资源探测与地质灾害监测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
材料高温环境电磁特性测试仪
研究目标：针对航空和航天设备高温环境条件下材料电磁特性测试评估，以及电子设备材料电磁参数的测试需求，突破宽频宽温测试夹具设计制造与校准标定、超宽带激励信号发生与响应信号分析等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的材料高温环境电磁特性测试仪，开发相关软件和数据库，实现常温和高温环境电磁材料的复介电常数和复磁导率等参量的高精度测试。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
空间电离层环境层析成像测量仪
研究目标：针对空间天气监测预警、地震前兆预警、空间科学研究对空间电离层大范围、不间断、高精度测量需求，突破空间电离层反射、折射和闪烁效应检测、电离层参数实时监测与成像反演等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的空间电离层环境层析成像测量仪，开发相关软件和数据库，实现对电离层总电子含量和电子密度、电离层闪烁等参数的精确测量。开展工程化开发，应用示范和产业化推广。
气液两相流参数测量仪
研究目标：针对能源、化工等领域对气液两相流的分析测量需求，突破探测器设计制备、高压防水密封、多相流层析成像等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的气液两相流参数测量仪，开发相关软件和数据库，实现多相混合物的体积流量、质量流量的连续实时检测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
高精度光热电位分析仪
研究目标：针对食品、药品、石化、材料、能源、环保等行业化学成分分析需求，突破光度法、热分析法与电位法综合分析和高精度高通量滴定等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的高精度光热电位分析仪，开发相关软件和数据库，实现对物质中离子或基团的含量检测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
有机物主元素分析仪
研究目标：针对食品、农业、石油化工、地矿等行业对有机化合物中碳、氢、氮、硫、氧元素分析的需求，突破有机物快速分解、高精度检测等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的有机物主元素分析仪，开发相关软件和数据库，实现对有机物的碳、氢、氮、硫、氧元素高精度定量分析。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
海洋物性参数监测仪
研究目标：针对深海探测与海洋气候多物理参数检测需求，突破海洋多参数测量、补偿解算、多参量数据融合等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的海洋物性参数监测仪，开发相关软件和数据库，实现温度、压力、湿度、风场、雨量和太阳辐射等参量的高精度检测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
大型设施挠度非接触测量仪
研究目标：针对桥梁、高塔、隧道、起重机械等大型设施健康监测、安全性评估及寿命预测的需求，突破三维图像获取、低质量图像高分辨分析、快速自标定等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的大型设施挠度非接触测量仪，开发相关软件和数据库，实现多点动静态三维挠度实时非接触测量及安全性评估分析。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
宽频带高性能电磁信息安全测试仪
研究目标：针对电磁空间安全测试、重大活动和核心要害部位电磁信息安全测评、电子信息设备电磁泄漏信号测试等领域的测试需求，突破电磁泄露信息高灵敏探测、异常信号跟踪监测与特征提取、信息还原与安全评估等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的宽频带高性能电磁信息安全测试仪，开发相关软件和数据库，实现电磁信息安全评估、电磁信息泄漏检测和窃听装置探测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
