一等獎

　　基礎研究類

　　摻Er光纖飛秒光學 頻率梳的研究與應用

　　近年來，作為新一代飛秒光梳技術的摻Er光纖飛秒光學頻率梳，已成為飛秒光梳技術發展的主流方向並逐步突破時間頻率領域，成為許多高端研究領域的基礎性科學儀器。

　　中國計量科學研究院首次在國內研製成功了基於摻Er光纖飛秒鐳射器的光學頻率梳，具有填補了國內摻Er光纖光梳的技術空白，滿足了國家波長基準量值溯源、時間頻率領域和其他相關領域的研究需要；實現了40dB的高信噪比系統頻移信號的輸出和光纖光梳7天以上長時間連續鎖定等多項創新點。

　　摻Er光纖光學頻率梳為我國光學絕對頻率的測量、微波頻率標準和光學頻率標準的準確連接、光學頻率標準的異地比對提供了可靠的手段。

　　利用相關光子技術建立光電探測器 量子效率測量裝置的研究

　　用光子個數重新定義7個國際基本單位之一的光輻射量“坎德拉”，是光學計量界當前的研究重點和熱點。

　　中國計量科學研究院創新性地總結出一套“基於可見指引光束的快速相位匹配調整方法”，實現了高空間精度的相位匹配調整，將糾纏光子製備純度提高到10-4量級；在單光子探測技術研究方面，創新性地提出了雙通道門控符合計數新方法、積分式脈衝高度分佈分析法，實現了高線性大電流分壓器。項目成果達到了國際先進水準。

　　該項裝置直接為國內生化分析儀器、醫療器械、熒光材料、航太遙感等提供計量支撐，自主研製的國際領先的極弱光測量儀器，填補了國家空白。

　　高溫氣流溫度感測器 現場校準技術研究

　　航空發動機是制約航空武器裝備和民用飛機發展的瓶頸問題，氣流總溫的準確測量對發動機設計試驗和性能評價具有重要意義。

　　中航集團北京長城計量測試技術研究所採用理論分析、數值計算與試驗相結合的手段，研製了高溫氣流溫度感測器現場校準裝置及數據採集處理系統，開展了幹燒式氣流溫度感測器設計製作技術研究，研製了用於現場測溫的瞬態超高溫氣流溫度感測器，解決了導彈發動機等型號試驗中瞬態超高溫測量難題。

　　該項目已為航空發動機研製等發動機重要性能的評價提供了有力的數據保障，技術成果已成功應用於固體衝壓發動機和超燃液體衝壓發動機的超高溫氣流溫度測量。

　　應用技術類

　　基於譜色反演的輻射溫度場 測量方法與技術研究

　　輻射光學測溫技術在航空航太、能源動力、安全工程、材料及電子等高新技術領域有著重要的應用需求。

　　清華大學發明瞭基於非接觸式測量理論、多光譜資訊傳遞與診斷、先進感測器測量方案設計與優化等高溫溫度場動態測量技術。建立了基於輻射測溫坐標係的輻射測溫研究方法及應用模式。建立了基於紫外-可見-近紅外多光譜、多點目標的動態輻射測溫反演方法與測試技術及實驗系統。發展了溫度場可視化輻射測溫技術及系列實驗系統。

　　該項成果已在我國航空航太、兵工火工、能源動力等重點科研領域單位推廣應用，同時為國家某重大科技工程提供了重要的技術支撐和保障。

　　空間質譜計及其校準技術研究

　　空間質譜計是用於空間環境氣體成分測量的儀器，廣泛應用於衛星軌道氣體成分檢測、航太器誘導環境污染檢測以及月球、火星、小行星等氣體成分及土壤中可揮發性氣體的探測。

　　中航五院510研究所自主研製了體積小、品質輕、可靠性高的雙通道空間小型磁偏轉質譜計，實現了空間氣體成分、帶電離子成分，以及衛星放出氣體成分的測量，整體技術達到國際先進水準。首次提出了質譜計離子源燈絲加電測量空間中性氣體成分和不加電測量空間帶電離子成分雙工作模式，提高了質譜計的靈敏度。

　　小型磁偏轉質譜計在我國實現了首次空間應用，推動了我國空間質譜分析技術的發展，為我國空間探測作出了貢獻。

　　基於博裏葉法材料中紅外光譜 特性定標系統及傳遞標準的研究

　　以石油化工、鋼鐵冶金為代表的諸多行業，已對紅外材料光譜特性參數的測量精度提出了越來越高的要求。

　　中國計量科學研究院獨立研製並組建了材料紅外光譜特性計量標準測量裝置，實現了中紅外波段規則透射比等多個光譜特性參數的高精度測量，並實現了透射比量值的絕對定標。使我國成為第3個解決了整個中紅外波段透射比量值絕對定標問題的國家；建立首個中紅外透射比社會公用計量標準裝置，從法制計量角度解決了我國材料中紅外光譜透射比的量值溯源問題。

　　該項目已為我國多顆衛星的重要載荷光學器件、高解析度對地觀測系統等進行了高精度定標，在國家重大設備的測量精度和可靠運作中發揮了重要作用。

　　基於光纖傳感網路的飛行器 應變測試與校準技術研究

　　結構武器監測是下一代武器裝備的關鍵技術。美國曾發生多起F15空中解體事故。重大裝備結構應力的長期可靠監控對於保障裝備安全具有重大意義。

　　中航集團北京長城計量測試技術研究所採用光纖傳感網路對飛行器結構的應力和應力狀態進行檢測，在實驗室條件下模擬動載環境，在機翼結構中採用FBG感測器對結構的應變進行實時監測，並對超限閾值進行報警，驗證了採用FBG感測器進行結構應變監測的可行性，在國際上首次將應變數值直接溯源到鐳射波長。

　　該項成果已在某型號複合材料機翼國産化驗證、某三代機整機疲勞試驗、無人機液壓導管的脈動應力測量、衛星結構件熱膨脹系數測定等領域得到應用。

　　二等獎

　　基礎研究類

　　糖類標準物質的研製及血糖測量 量值溯源體系的構建

　　糖類具有多羥基醛或多羥基酮及其縮聚物、無特徵紫外吸收、同分異構體和多種形式的旋光異構難以分離等特性，無特異性檢測器對其進行定值。

　　中國計量科學研究院和北京航太總醫院以木糖、葡萄糖等為主要研究對象，首次系統建立了糖類標準物質定量核磁和品質平衡定值技術；在國際上首次建立溶液平衡濕度製備和血糖標準物質穩定製備專利技術；建立了血清中葡萄糖的高準確度測量方法；建立完整的國家血清葡萄糖參考測量系統。

　　項目填補了國內相關領域空白，解決了我國食品安全相關糖類以及水分準確定值的溯源性問題。

　　塞曼減速器的研製

　　冷原子在越來越多的基礎研究以及應用領域均作為研究的載體，磁光阱（MOT）為經常使用的一個有力工具。

　　中國計量科學研究院詳細研究了塞曼減速器各種物理過程，結合鍶原子能級的特點，採用自旋反轉型塞曼減速器的磁場結構，既減小了功耗，又結合了傳統的σ+與σ-型塞曼減速器的優點；採用Metcalf理論，確定理論磁場的分佈，克服由於設計不完善或者隨機加熱等因素帶來的原子丟失。

　　塞曼減速器能夠為新一代的時間頻率標準—光鐘的研究提供穩定的，高亮度的原子源，對建立和保持我國獨立自主的時間頻率源頭起到重要作用。

　　高壓天然氣流量標準及 量值傳遞方法研究

　　為了解決天然氣長輸管道大流量、大口徑、高壓天然氣流量計的實流檢定問題，國家石油天然氣大流量計量站南京分站和大慶油田建設設計院聯合，研究建立了4套天然氣流量標準，形成了我國高壓天然氣流量量值傳遞和溯源體系。

　　項目具有建立mt法流量標準裝置填補了我國高壓天然氣流量原級標準的空白；通過切換工藝流程，實現用次級標準對工作標準和移動標準線上校準。

　　該項目已為中石油、中石化、中海油及省市燃氣公司和流量計生産廠家檢定流量計累計5000多臺次，還完成了多條跨國天然氣管道貿易流量計的檢定工作。

　　應用技術類

　　基於三維非接觸鐳射掃描原理的 特大型及異型金屬容器容積計量方法 研究和裝置建立

　　如何精確測量容量一直是靜態容積計量容器運作的核心部分，直接關係到我國企業成本核算和集約化經營。

　　中國計量科學研究院採用非接觸陣列式鐳射掃描測量方法進行超大型和非規則靜態計量容器的精密計量，理論分析與試驗相結合，將靜態計量容器不作為理想幾何體處理，建立鐳射三維空間掃描測量系統提取容器空間幾何特徵，使用點雲數據建模技術生成大型靜態計量容器的真實物理3D幾何模型，實現超大型和非規則靜態容積計量容器的精確標定。

　　該項目實現了待標定工作標準器具在大空間範圍內的毫米級精度建模，建模精度有了很大的提升。此外，該項目可在靜態容積計量容器進行自動檢測，自動化程度高。

　　航空發動機高溫及壓力測試 校準技術研究

　　在航空發動機研製中，高溫和動態壓力的準確測試非常關鍵，中航集團北京長城計量測試技術研究所以高溫和動態壓力兩個關鍵量為突破口，提高測量數據的準確度，確保航空發動機研製中重要數據的品質。

　　項目包括研製了國內首臺四波段的高溫測量裝置，解決了有效波長的標定問題，提高測量結果的準確度；建立高溫氣流溫度感測器現場校準裝置，實現了上限為2000℃燃氣溫度測試；首次採用光學測量和補償技術，研製出發動機進氣壓力畸變等微小脈動壓力綜合參數校準裝置等多個創新點。

　　該成果已成功應用於航空發動機渦輪葉片表面溫度測試、高溫燃氣溫度和動態壓力測試校準等方面，為航空發動機研製提供了堅實的技術基礎。

　　經典絕對重力儀關鍵技術的研製

　　絕對重力儀在近年來國內外開展的品質基準由實物基準向自然基準跨越的研究方法“功率天平法”和“能量天平法”中，均作為一個重要的物理量，在測力和扭矩等感測器及元件的校準等方面有著重要應用。

　　中國計量科學研究院成功研製了NIM-3型絕對重力儀，項目組搭建了真空筒內小落體自由下落、精確定位的機械傳動機構；利用光纖傳輸技術製作了小型鐳射干涉儀；構建了片上可編程系統，在可編程器件上利用“數字移相法”實現了干涉條紋計數和時間間隔測量；採用Java EE開發體系編寫了軟體系統。

　　NIM-3型絕對重力儀為多家公司進行了絕對重力測試，滿足了應用單位提出的絕對重力測量要求，取得了良好的經濟效益。

　　提升電力互感器運作狀況下測量 準確性關鍵技術研究與應用

　　電力互感器輸出結果是發供電企業、各類用戶之間進行電力交易不可或缺的基本依據。

　　由江蘇省電力科學研究院等6家單位聯合，以提升電力互感器運作狀況下的測量準確性為目標，研究傳統互感器關鍵參數綜合優化技術、直流偏磁影響評估抑制方法、電子式互感器現場運作誤差實時比對和性能提升策略，研製了新型電子式互感器。項目實現了國內首創基於多繞組磁路耦合的二次負荷協調優化技術並將成果納入國家檢定規程，實現江蘇省電壓互感器平均誤差絕對值由0.209%降至0.035%，電流互感器由0.042%降至0.012%的飛躍等。

　　該項目實現了電力互感器運作狀況下測量準確性整體提升，維護了公平公正的社會經濟環境。

　　鐵路罐車和罐式集裝箱容積三維 鐳射掃描測量技術和系統

　　鐵路罐車（箱）的檢定結果是企業貿易結算和鐵路運輸部門制定安全裝載量的依據。

　　國家鐵路罐車容積計量站利用三維鐳射掃描技術高效率高精度的獨特優勢，研究了其自動精密測量技術及複雜多工況現場應用技術，首次將其應用到不同於傳統測繪行業的鐵路罐車（箱）容積計量檢定領域，實現了鐵路罐車（箱）容積準確、快速、自動測量；提出了專用的點雲容積計算方法，在保證準確度的前提下顯著減少計算過程、縮短了計算時間，降低對測量條件的要求。

　　該項成果已在國家級計量檢定機構等單位進行推廣，降低了石油化工産品貿易結算的誤差，為鐵路液體貨物運輸提供安全裝載控制依據。

　　三等獎

　　基礎研究類

　　1-30MHz同軸熱電轉換器研製

　　從我國已建立的電壓基準的頻率範圍可以看到，在交流電壓計量領域，所建立的基準並沒有實現完全的頻率覆蓋，在被射頻識別（RFID）等新興資訊産品所廣泛使用的1～30MHz頻率範圍內，國家交流電壓基準尚屬空白。

　　中國計量科學研究院研製了30kHz～30MHz頻率範圍內基於同軸熱電轉換器的直流—交流電壓轉換器，建立了該頻段電壓基準裝置。理論分析與實驗驗證結果表明：該裝置在30kHz～30MHz頻率範圍內，0.1～100V量程中，不確定度為0.01%～0.1%。填補了該頻段範圍內國家電壓計量基準的空白，技術指標達到了國際先進行列，完善了國家電壓量值傳遞體系，實現了1～30MHz頻率範圍電壓基準能力與國際接軌，為RFID等新興資訊産業的計量需求提供了技術支撐。

　　空間真空環境下溫度測量與校準技術

　　目前真空下溫度測量存在“常壓校，真空用”的特點，針對真空下的溫度校準研究尚處於空白。

　　北京東方計量測試研究所通過在真空環境下對TDLAS溫度測量技術和溫度感測器校準技術的研究，研建了一套基於TDLAS技術的真空環境下溫度測量與校準系統；基於麥克斯韋-玻爾茲曼分佈定律，將TDLAS測量的轉動溫度從理論上統一到熱力學溫標。

　　該項目創新性地解決了真空下溫度計量的溯源性問題，成果已幫助多家單位開展真空下溫度感測器的校準，確保了真空下溫度量值的準確可靠。

　　殘週期正弦波四參數擬合演算法研究

　　正弦波四參數擬合理論方法中，一直存在初始值估計及收斂區間和收斂性兩個難點。

　　北京長城計量測試技術研究所用三參數正弦波最小二乘擬合的收斂演算法，解決了殘週期時初始值估計難題，將四參數非線性迭代，轉化成單參數線性搜索，徹底解決了殘週期正弦擬合的收斂性問題。

　　該方法不僅對正弦波形本身，對於以正弦模型為基礎的波形參數，如AM、FM信號的調製信號，以及單峰、單穀類衝擊波形，S狀波形等多種曲線波形均可以使用殘週期正弦模型進行處理獲得波形參數資訊。

　　同軸波導S參數標準裝置

　　目前，毫米波網路分析儀、S參數測量系統等在日常工作中的應用越來越普遍。

　　中國航太科工集團203所建立了國內首套高準確度的50MHz~50GHz頻段S參數標準，滿足了國內毫米波頻段量值傳遞及量值統一的迫切需求；研製了具有自主智慧財産權的8mm頻段波導校準箱、檢驗箱和單端口失配器，達到了國際同等産品水準；在同軸特性阻抗定標中首次分析了階越電容、偏心和趨膚效應的影響，並建立了等效電路和相應模型，提高了定標的準確度。

　　該項目已為神舟系列飛船、毫米波導引頭、北航無人機所毫米波器件等解決了相關毫米波計量校準問題。

　　優控污染物監測新技術與 質控産品研製

　　我國優控污染物監測技術基礎薄弱，微量和痕量優控污染物監測的標準物質主要依賴進口，自主研發能力亟待提高。

　　中國科學院大連化學物理研究所針對多氯聯苯、有機氯農藥的監測需求，首選建立了生物樣品中40多種有機氯農藥（OCPs）和多氯聯苯（PCBs）同步進行前處理和同時檢測的同位素稀釋高分辨色質聯用新方法；研製底棲動物貽貝中有機氯農藥和多氯聯苯國家一級標準物質GBW10069，不僅填補了國內空白，在國際上也具有唯一性。

　　該項目相關成果對於解決我國微量和痕量優近代污染物監測標準物質主要依賴進口的局面起到積極的作用。

　　應用技術類

　　多參量電測設備校準方法及 標準裝置的研究

　　多參量電測設備是電力監測和高新産業中大量使用的重要設備。對保證供電品質、用電安全以及電網的可靠、穩定、經濟運作具有重要的意義。

　　河南省計量科學研究院研究了多參量電測設備的校準方法和量傳體系，制定了多參量電測設備的校準方法；提出了幅值補償過零檢驗技術，提高了相位測量的準確度和低功率因數下功率的穩定度；研究了恒溫區隔離技術、參考電壓自校準技術；研製成低噪聲、高共模抑制比的I/V變換器，解決了大電流測量的技術關鍵問題，拓寬了標準裝置高端的輸出/測量範圍。

　　基於項目成果的多參量電測設備標準裝置已建立了兩項省級最高計量標準，為各種多參量電測設備提供了量值溯源保證。

　　微波輻射定標源技術研究

　　微波輻射定標源技術是空間定標技術重要方向，其技術複雜、難度大、創新性強。

　　航太科技集團第五研究院510研究所經過多年的技術攻關，突破了高微波輻射率黑体設計和製造技術，解決了高穩定性和高精度溫度測量與控制等關鍵技術。總體技術達到國際先進水準。主要技術指標：（1）工作頻率：6.6GHz-89GHz；（2）微波發射率：點0.997；（3）溫度穩定度：0.05K/16s；（4）溫度均勻性：0.06K。

　　研製成果在大氣探測等空間微波遙感衛星系統的實時定標領域得到了廣泛應用，已成功應用於風雲三號微波溫度計、風雲三號微波成像儀、海洋二號微波輻射計3個載荷中。

　　頻率多參量現場校準裝置

　　航太科工集團二院203所研製的頻率多參量現場校準裝置，採用了時頻測量一體化技術，集頻率準確度、頻率穩定度和相位噪聲3種頻率參數測量功能為一身，同時配備GPS頻率標準、低相噪參考源、高穩定度頻率源和嵌入式系統。在相位噪聲校準方面，採用了目前靈敏度最佳的檢相法測量；在頻率穩定度和頻率準確度方面採用差拍法和頻差倍增法結合的方案進行測量；在原子頻率標準的準確度校準方面，採用了基於GPS校頻接收機的遠端校準技術方案。

　　該裝置能夠滿足軍工系統現場大量使用的測試設備、檢測設備、等頻率參量的現場校準需求。

　　功率半導體器件直流參數 測試設備校準技術研究

　　如何準確地對採用“脈衝測試法”的設備進行溯源、如何準確地對器件參數定值是長期以來沒有解決的問題。

　　工信部電子工業標準化研究院提出了一種採用分項參數法和標準樣片法全面校準功率半導體器件直流參數的測試設備的方法。採用分項參數法，提出了一種應用脈衝大電流幅度校準裝置進行脈衝電流幅度和脈衝寬度校準的方法，已獲得兩項專利授權；提出了採用標準樣片法，對功率半導體器件直流參數測試設備整體性能進行評估。

　　該項目成果目前已廣泛應用在航太、軍工領域、電子資訊等領域的半導體元器件生産廠等領域。

　　程式控制精密衰減器的研製及 在電聲計量中的應用

　　級線性是聲級計、噪聲統計分析儀檢定校準的重要指標，但現有的商用精密衰減器均不提供程式控制介面，使得一些電聲計量器具無法實現檢定或校準過程的自動化。

　　中國計量科學研究院研製了程式控制精密衰減器，填補了國內空白，使電聲計量的全面自動化成為可能。將聲級計等電聲計量器具的校準方法首次應用於錄音設備的客觀評價；研製傳聲器走位機構，實現了消聲室校準過程中傳聲器的精確定位。研發軟體式“可移動理論聲壓衰減曲線及允差刻度尺”，實現了消聲室自由場半徑的快速驗算。

　　項目成果已在多家計量單位得到了較好應用，提高了檢測效率，參加多項比對均取得了較好的結果。

　　集約化、整合化電能計量器具 檢定關鍵技術及應用

　　電能計量器具準確性是保證電力貿易結算公平、公正的基礎，也是政府品質監督的重要內容，更是廣大電力客戶的利益所在。

　　江蘇省電力科學研究院、江蘇省計量科學研究院等單位聯合研製了千萬級規模電能表全自動集約化成套檢定裝備和關口電能計量器具整合校驗裝置。發明瞭AGV複雜路徑規劃、調度及跟蹤控制方法；發明瞭一體化數字式計量校驗技術和電子式互感器穩態誤差校驗技術；發明瞭誤差檢測與耐壓試驗、功耗測試一體化檢定技術和多節拍錯時並行檢定控制優化技術；創新研製了檢定裝置異構驅動控制組件，實現了集決策分析、運作監控、自動檢定、倉儲優化等功能于一體的標準化、集約化檢定。

　　該成果已成功應用於江蘇省電力公司，浙江華立儀錶集團、廣東電網公司等20余家單位，經濟和社會效益顯著。

　　食品營養成分標準物質的研究（三期）

　　為了滿足人參、維生素等重要的食品營養及功效成分檢測需求，中國計量科學研究院研製了人參皂苷Rg1等6種食品營養及功效成分標準物質，填補了國內空白，技術指標達到了國際先進水準。

　　項目首次使用了多種二維核磁共振譜方法對中藥功效成分標準物質進行了定性分析。首次採用高效毛細管電泳方法作為標準物質定值方法之一，完善了標準物質定值方法體系。

　　該項標準物質的研製，確保了不同檢測機構分析結果的可溯源性、可比性和可靠性，有利於食品、保健品的品質控制和監督，為食品和保健品的政府監管、科研和生産提供技術支撐。

　　核電站線上活度測量裝置技術研究

　　核電站關鍵監測、計量設備按要求必須有可靠溯源，在此種背景下，研究活度線上檢測技術，解決關鍵設備的溯源關鍵問題變得尤其重要。

　　反應堆內産生大量的放射性核素，確定關鍵核素活度，國內通常採取少量取樣離線分析，分析效率低，實時性差；國際上多采用線上全自動設備分析技術，但成本高昂，且探測效率校準很難。中國計量科學研究院經過仔細分析反應堆內核素覆蓋的能量範圍和活度範圍，選取Pb-210、Am-241等10余種核素，檢測標準源的能量覆蓋範圍達到46.5keV~1.836MeV，建立的線上檢測標準器填補了國內空白。

　　項目成果能為核電站反應堆安全線上監測、人員輻射防護和核與輻射安全監測等目的提供檢測標準器和線上檢測技術服務。

　　材料遮罩效能測量裝置研製 及應用研究

　　電磁遮罩材料是用於電磁輻射的必不可少的材料，電磁遮罩材料遮罩效能的檢測一直是防電磁輻射行業關注度最高的熱點問題。

　　上海市計量測試技術研究院是我國計量機構中首個開展電磁遮罩材料遮罩效能測量裝置研製的科研項目。研發了一套平面型電磁遮罩材料遮罩效能檢測裝置，獲得專利一項。開展平面型電磁遮罩材料遮罩效能測量方法的研究，提出了法蘭同軸裝置法和遮罩室法兩種測量方法，並寫入了國家標準。建立了完整的《電磁遮罩材料標準體系框架》，覆蓋了15種電磁遮罩材料的相關標準。已成為我國電磁遮罩材料領域的生産、檢測和國家標準、行業標準的制修訂的規劃性指導。