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      1  科学目标与功能

      高通量技术支撑与研发子平台是材料基因组平台的重要组成部分,将为整个平台的顺利运行和发展创新提供重要的技术支撑和保障。作为一种颠覆传统材料研究的全新思路,高通量方式对材料进行合成、制备和表征,目前正处于起步和探索阶段,国际上没有成熟的解决方案可以借鉴,缺乏丰富的快速表征手段和商业化设备,成为制约材料基因组计划推广的瓶颈。不断丰富和发展新的高通量实验技术是材料基因组计划得以实施的动力与保障!
      高通量技术支撑与研发子平台的运行目标包括:
      1)支撑高通量材料制备与表征子平台相关设备的正常运转;
      2)对传统技术和方法进行发展和改进,实现传统制备和表征系统的高通量化;
      3)不断发展MGI新方法新技术,实现MGI关键实验设备的创新定制;
      4)最终成为国际上MGI技术创新中心。
      该子平台将具备以下技术能力:
      1)承担材料制备与表征平台的主要建设任务并对部分商业化设备升级改造,使其具有高通量特色,如XRD-->组合XRD等;
      2)发展代表性高通量实验技术,建立MGI实验技术储备,储备新方法、专利、技术人才;
      3)成熟一批高通量设备,实现成果转化,并成为高通量设备输出平台。


      2  子平台构成和设计方案

      高通量技术支撑与研发子平台按功能可以分为MGI技术支撑站、MGI技术集成站和MGI技术创新站等三个部分。MGI技术支撑站着重高通量共性技术的研发和储备,MGI技术集成站将面向高通量化的要求,对两项甚至多项单元基础技术进行融合和集成,开发出具有鲜明高通量特色的新技术,并具备对传统设备进行高通量化升级改造的能力。MGI技术创新站是在MGI技术支撑站和MGI技术集成站工作的基础上,进一步实现技术的创新和突破,开发出不同于传统设备的高通量材料生长、制备和表征系统,有力推进材料基因组研究的发展,并最终将技术创新成果推向国际市场。

高通量技术支撑与研发子平台框架图

高通量技术支撑与研发子平台框架图


      3  系统主要参数

      高通量技术支撑与研发子平台的性能指标包括:
      1)高通量技术支撑:仿真分析设计案例不少于5例;具备车、铣、刨、磨、钳、焊等多种机械加工能力,最优加工精度优于0.001毫米,最小焊接漏率小于1E-10 Torr.L/s(氦气)。
      2)样品表征测量:具有大电阻、小电压、微弱电流、电容、电感的检测手段,电压源输出精度优于0.5%,最小探测电流1pA,最小探测电压1nV;数模转换位数不小于20位,带宽不小于1M。
      3)自动控制系统:可以实现8套系统的并行控制,具备多种编程语言的编写能力,提供演示例程不少于10个。
      4)系统组装:自制成套真空系统样机不少于3套;仪器整机不少于20台。在接地规范、电气规范上满足国家对应标准。