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浙江大學(xué)聚焦超潔凈流控系統(tǒng)基礎(chǔ)研究、技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)品研發(fā)，攻克了影響光刻分辨率、良品率與產(chǎn)率的1mk級溫度測控、5ppt級金屬離子測控、20μm級氣泡測控、50nm級殘留液膜測控等關(guān)鍵核心技術(shù) 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 如何通過超潔凈流控技術(shù)降低流控污染，減少曝光缺陷，提升曝光良率，是國產(chǎn)高端半導(dǎo)體制造裝備研制面臨的重大挑戰(zhàn)，直接關(guān)乎整機產(chǎn)品的產(chǎn)線應(yīng)用性能與市場競爭力。此外，作為各類半導(dǎo)體制造裝備的共性核心零部件，超潔凈流控部件市場被美國、日本等國壟斷，使我國半導(dǎo)體制造裝備產(chǎn)業(yè)面臨核心零部件“卡脖子”風(fēng)險。浙江大學(xué)流體動力與機電系統(tǒng)國家重點實驗室啟爾團隊所承擔(dān)的高端半導(dǎo)體制造裝備核心分系統(tǒng)之一的超潔凈流控系統(tǒng)，自2004年以來在國家863計劃和國家02專項支持，聚焦超潔凈流控系統(tǒng)基礎(chǔ)研究、技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)品研發(fā)，攻克了影響光刻分辨率、良品率與產(chǎn)率的1mk級溫度測控、5ppt級金屬離子測控、20μm級氣泡測控、50nm級殘留液膜測控等關(guān)鍵核心技術(shù)，完成了超潔凈流控系統(tǒng)九大組件的研制和集成測試，為半導(dǎo)體制造設(shè)備掃描速度與產(chǎn)能的提高提供基礎(chǔ)理論與方法依據(jù)，同時自主研發(fā)的半導(dǎo)體機臺核心超潔凈流控零部件實現(xiàn)了產(chǎn)品化，突破了國外技術(shù)的封鎖，為我國半導(dǎo)體制造的發(fā)展與自主創(chuàng)新提供了基礎(chǔ)支撐。

2020年3月19日，《自然-通訊》（Nature Communications）雜志在線發(fā)表了北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部何春陽教授團隊的最新研究成果，定量評估和揭示了中國空氣污染防控政策成效，指出中國依然需要在未來實施更強有力的空氣質(zhì)量控制政策。該論文題為“中國需要進一步改善空氣質(zhì)量以減少PM2.5污染導(dǎo)致的人口死亡（Stronger policy required to substantially reduce deaths from PM2.5 pollution in China）”。 PM2.5污染是指直徑小于2.5μm的細顆粒物散布在空氣中，進而影響人類福祉與健康的現(xiàn)象。聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標3.9明確指出，到2030年，需要實質(zhì)性地減少危險化學(xué)品以及空氣、水和土壤污染導(dǎo)致的死亡和患病人數(shù)。根據(jù)全球疾病負擔(dān)項目最新的測算結(jié)果，中國每年有近一百萬人死于PM2.5污染。為了控制空氣污染及其負面影響，國務(wù)院于2013年施行了“大氣污染防治行動計劃”（以下簡稱“大氣十條”），計劃到2017年將城市中的PM2.5濃度降低10-25%。該計劃的整體投入約1.7萬億人民幣（約合2700億美元），覆蓋了中國三百多個地級行政區(qū)，橫跨能源、工業(yè)、交通、法律和法規(guī)等多個部門，是一項前所未有的空氣污染防治行動。2018年，中國生態(tài)環(huán)境部宣布該計劃設(shè)定的PM2.5濃度控制目標順利達成。然而，“大氣十條”相關(guān)的PM2.5污染防控所帶來的健康效益依然缺乏定論。 評價“大氣十條”健康效益的難點在于，PM2.5污染致死人數(shù)受PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等多個因素的共同影響。目前已有研究往往使用PM2.5污染致死人數(shù)在2013-2017年的變化量來近似表示“大氣十條”所帶來的健康效益，也有研究通過假設(shè)其它因素不變來量化PM2.5濃度變化的影響。但是，這些研究都很難區(qū)分各個因素的相對貢獻，部分結(jié)果甚至相互矛盾。施行“大氣十條”究竟產(chǎn)生了多少健康效益依然缺乏定論。 為此，該研究結(jié)合長期的PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)和最新的流行病學(xué)模型，對比了實施“大氣十條”前后（2000-2013和2013-2017）中國PM2.5污染致死人數(shù)的變化趨勢。同時使用解構(gòu)的思路量化了PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等因素對于PM2.5污染致死人數(shù)變化趨勢的影響，全面揭示了“大氣十條”通過減緩PM2.5污染所產(chǎn)生的健康效益。結(jié)果表明，中國的PM2.5污染致死人數(shù)在2000-2017年總體呈現(xiàn)增加趨勢，從2000年的71.4萬人增加到了2017年的97.1萬人，增加了36.1%，年均增長率為1.8%。“大氣十條”實施以后中國的PM2.5污染致死人數(shù)依然呈現(xiàn)增加趨勢，但是年均增長率在2013年以后有所下降。2000-2013年，中國的PM2.5污染致死人數(shù)新增了22.1萬人，年均增長率為2.1%。而在2013-2017年，中國PM2.5污染致死人數(shù)增加了3.6萬人，其年均增長率為1.0%，明顯低于實施“大氣十條”之前的水平。進一步的解構(gòu)分析表明，由于實施“大氣十條”后PM2.5濃度降低，2017年的PM2.5污染致死人數(shù)比2013年減少了6.4萬人。 在此基礎(chǔ)上，該研究進一步探索了2030年P(guān)M2.5污染致死人數(shù)在兩種不同的PM2.5控制政策情景（趨勢情景和強力政策情景）下的變化趨勢。研究假設(shè)趨勢情景中，中國會延續(xù)現(xiàn)有的空氣質(zhì)量控制力度，人口加權(quán)的PM2.5濃度會在2030年逐漸降低到35μg/m3（中國現(xiàn)行的空氣質(zhì)量標準）。而在強力政策情境中，中國會采取更加嚴格的空氣污染控制政策，人口加權(quán)的PM2.5濃度會在2030年大幅度降低至10μg/m3（世界衛(wèi)生組織公布的空氣質(zhì)量標準）。與此同時，人口和年齡結(jié)構(gòu)按照現(xiàn)有趨勢發(fā)展，而疾病死亡率由于醫(yī)療保健水平的提高而進一步降低。該研究的預(yù)測結(jié)果表明，趨勢情景中PM2.5污染致死人數(shù)將在2030年達到95.3萬人，僅比2017年降低了2%。而在強力政策情景中，PM2.5污染致死人數(shù)將在2030年達到55.0萬人，比2017年降低了40%以上。這意味著，如果延續(xù)當(dāng)前政策趨勢，雖然PM2.5濃度依然會有所下降，但是由于老齡化等其它因素的影響，PM2.5污染致死人數(shù)依然很難實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標3.9所提到的“實質(zhì)性”降低的目標。中國依然需要在未來實施更強有力的空氣質(zhì)量控制政策，才能夠一定程度上抵消老齡化等因素的影響，使得PM2.5污染致死人數(shù)“實質(zhì)性”地下降（圖2）。 該研究的主要貢獻是通過解構(gòu)分析全面認識了PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等多個因素對PM2.5污染致死人數(shù)變化的影響，進而準確地估算了施行“大氣十條”所帶來的健康效益。同時，該研究還綜合考慮了各個影響因素的變化，對未來PM2.5污染致死人數(shù)進行了預(yù)測，為中國制定未來的環(huán)境政策，實現(xiàn)相關(guān)的聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標提供了重要參考。

2020年3月19日，《自然-通訊》（Nature Communications）雜志在線發(fā)表了北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部何春陽教授團隊的最新研究成果，定量評估和揭示了中國空氣污染防控政策成效，指出中國依然需要在未來實施更強有力的空氣質(zhì)量控制政策。該論文題為“中國需要進一步改善空氣質(zhì)量以減少PM2.5污染導(dǎo)致的人口死亡（Stronger policy required to substantially reduce deaths from PM2.5 pollution in China）”。 PM2.5污染是指直徑小于2.5μm的細顆粒物散布在空氣中，進而影響人類福祉與健康的現(xiàn)象。聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標3.9明確指出，到2030年，需要實質(zhì)性地減少危險化學(xué)品以及空氣、水和土壤污染導(dǎo)致的死亡和患病人數(shù)。根據(jù)全球疾病負擔(dān)項目最新的測算結(jié)果，中國每年有近一百萬人死于PM2.5污染。為了控制空氣污染及其負面影響，國務(wù)院于2013年施行了“大氣污染防治行動計劃”（以下簡稱“大氣十條”），計劃到2017年將城市中的PM2.5濃度降低10-25%。該計劃的整體投入約1.7萬億人民幣（約合2700億美元），覆蓋了中國三百多個地級行政區(qū)，橫跨能源、工業(yè)、交通、法律和法規(guī)等多個部門，是一項前所未有的空氣污染防治行動。2018年，中國生態(tài)環(huán)境部宣布該計劃設(shè)定的PM2.5濃度控制目標順利達成。然而，“大氣十條”相關(guān)的PM2.5污染防控所帶來的健康效益依然缺乏定論。 評價“大氣十條”健康效益的難點在于，PM2.5污染致死人數(shù)受PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等多個因素的共同影響。目前已有研究往往使用PM2.5污染致死人數(shù)在2013-2017年的變化量來近似表示“大氣十條”所帶來的健康效益，也有研究通過假設(shè)其它因素不變來量化PM2.5濃度變化的影響。但是，這些研究都很難區(qū)分各個因素的相對貢獻，部分結(jié)果甚至相互矛盾。施行“大氣十條”究竟產(chǎn)生了多少健康效益依然缺乏定論。 為此，該研究結(jié)合長期的PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)和最新的流行病學(xué)模型，對比了實施“大氣十條”前后（2000-2013和2013-2017）中國PM2.5污染致死人數(shù)的變化趨勢。同時使用解構(gòu)的思路量化了PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等因素對于PM2.5污染致死人數(shù)變化趨勢的影響，全面揭示了“大氣十條”通過減緩PM2.5污染所產(chǎn)生的健康效益。結(jié)果表明，中國的PM2.5污染致死人數(shù)在2000-2017年總體呈現(xiàn)增加趨勢，從2000年的71.4萬人增加到了2017年的97.1萬人，增加了36.1%，年均增長率為1.8%。“大氣十條”實施以后中國的PM2.5污染致死人數(shù)依然呈現(xiàn)增加趨勢，但是年均增長率在2013年以后有所下降。2000-2013年，中國的PM2.5污染致死人數(shù)新增了22.1萬人，年均增長率為2.1%。而在2013-2017年，中國PM2.5污染致死人數(shù)增加了3.6萬人，其年均增長率為1.0%，明顯低于實施“大氣十條”之前的水平。進一步的解構(gòu)分析表明，由于實施“大氣十條”后PM2.5濃度降低，2017年的PM2.5污染致死人數(shù)比2013年減少了6.4萬人。 在此基礎(chǔ)上，該研究進一步探索了2030年P(guān)M2.5污染致死人數(shù)在兩種不同的PM2.5控制政策情景（趨勢情景和強力政策情景）下的變化趨勢。研究假設(shè)趨勢情景中，中國會延續(xù)現(xiàn)有的空氣質(zhì)量控制力度，人口加權(quán)的PM2.5濃度會在2030年逐漸降低到35μg/m3（中國現(xiàn)行的空氣質(zhì)量標準）。而在強力政策情境中，中國會采取更加嚴格的空氣污染控制政策，人口加權(quán)的PM2.5濃度會在2030年大幅度降低至10μg/m3（世界衛(wèi)生組織公布的空氣質(zhì)量標準）。與此同時，人口和年齡結(jié)構(gòu)按照現(xiàn)有趨勢發(fā)展，而疾病死亡率由于醫(yī)療保健水平的提高而進一步降低。該研究的預(yù)測結(jié)果表明，趨勢情景中PM2.5污染致死人數(shù)將在2030年達到95.3萬人，僅比2017年降低了2%。而在強力政策情景中，PM2.5污染致死人數(shù)將在2030年達到55.0萬人，比2017年降低了40%以上。這意味著，如果延續(xù)當(dāng)前政策趨勢，雖然PM2.5濃度依然會有所下降，但是由于老齡化等其它因素的影響，PM2.5污染致死人數(shù)依然很難實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標3.9所提到的“實質(zhì)性”降低的目標。中國依然需要在未來實施更強有力的空氣質(zhì)量控制政策，才能夠一定程度上抵消老齡化等因素的影響，使得PM2.5污染致死人數(shù)“實質(zhì)性”地下降（圖2）。 該研究的主要貢獻是通過解構(gòu)分析全面認識了PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等多個因素對PM2.5污染致死人數(shù)變化的影響，進而準確地估算了施行“大氣十條”所帶來的健康效益。同時，該研究還綜合考慮了各個影響因素的變化，對未來PM2.5污染致死人數(shù)進行了預(yù)測，為中國制定未來的環(huán)境政策，實現(xiàn)相關(guān)的聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標提供了重要參考。

聯(lián)網(wǎng)智慧公路節(jié)能管控系統(tǒng)是集能耗監(jiān)測與能耗管控于一體的智能化節(jié)能管理系統(tǒng)，針對各級公路隧道照明節(jié)能管控效果尤為顯著。本系統(tǒng)采用先進的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模式，搭建一個服務(wù)于各級公路隧道節(jié)能管控的平臺，具有良好的穩(wěn)定性、拓展性、實用性等。物聯(lián)網(wǎng)智慧公路節(jié)能管控系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)主要包括：人機交互界面、業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)訪問。為了豐富界面展示效果，方案采用專業(yè)界面控件作為人機交互界面主要技術(shù)手段，該技術(shù)提供了一種在 Web 上體現(xiàn)強交互性的解決方案。業(yè)務(wù)邏輯負責(zé)能耗數(shù)據(jù)的采集、處理、計算及前端監(jiān)測/控制設(shè)備控制策略等工作。數(shù)據(jù)訪問提供對數(shù)據(jù)庫的存儲訪問支持。物聯(lián)網(wǎng)隧道照明節(jié)能管控系統(tǒng)即在隧道入口前 500 米通過微波車輛檢測器、激光車輛檢測器兩種檢測方式，準確檢測有無車輛通過。有車輛駛?cè)霑r，服務(wù)器結(jié)合環(huán)境光傳感器的實時采集數(shù)據(jù)及設(shè)置的相應(yīng)數(shù)值，開關(guān)或調(diào)節(jié)入口加強照明段的照明設(shè)備，加強照明段的環(huán)境光傳感器可檢測照明設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)及效果。隧道內(nèi)布置激光車輛檢測器，當(dāng)車輛通過時，上傳數(shù)據(jù)（信號）至服務(wù)器，用于進行本地和遠程隧道照明控制。隧道內(nèi)分段布置物聯(lián)網(wǎng)在線診斷系統(tǒng)，可實時監(jiān)測路況信息。

一、項目簡介物聯(lián)網(wǎng)智慧公路節(jié)能管控系統(tǒng)是集能耗監(jiān)測與能耗管控于一體的智能化節(jié)能管理系統(tǒng)，針對各級公路隧道照明節(jié)能管控效果尤為顯著。本系統(tǒng)采用先進的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模式，搭建一個服務(wù)于各級公路隧道節(jié)能管控的平臺，具有良好的穩(wěn)定性、拓展性、實用性等。物聯(lián)網(wǎng)智慧公路節(jié)能管控系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)主要包括：人機交互界面、業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)訪問。為了豐富界面展示效果，方案采用專業(yè)界面控件作為人機交互界面主要技術(shù)手段，該技術(shù)提供了一種在 Web 上體現(xiàn)強交互性的解決方案。業(yè)務(wù)邏輯負責(zé)能耗數(shù)據(jù)的采集、處理、計算及前端監(jiān)測/控制設(shè)備控制策略等工作。數(shù)據(jù)訪問提供對數(shù)據(jù)庫的存儲訪問支持。物聯(lián)網(wǎng)隧道照明節(jié)能管控系統(tǒng)即在隧道入口前 500 米通過微波車輛檢測器、激光車輛檢測器兩種檢測方式，準確檢測有無車輛通過。有車輛駛?cè)霑r，服務(wù)器結(jié)合環(huán)境光傳感器的實時采集數(shù)據(jù)及設(shè)置的相應(yīng)數(shù)值，開關(guān)或調(diào)節(jié)入口加強照明段的照明設(shè)備，加強照明段的環(huán)境光傳感器可檢測照明設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)及效果。隧道內(nèi)布置激光車輛檢測器，當(dāng)車輛通過時，上傳數(shù)據(jù)（信號）至服務(wù)器，用于進行本地和遠程隧道照明控制。隧道內(nèi)分段布置物聯(lián)網(wǎng)在線診斷系統(tǒng)，可實時監(jiān)測路況信息、確認照明設(shè)備開

利用現(xiàn)有的信息化系統(tǒng)，對產(chǎn)品制造過程的質(zhì)量數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)進行集成和融合，采用統(tǒng)計方法和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量在線監(jiān)控、診斷、優(yōu)化、判定與全流程質(zhì)量追溯分析，提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和成品率。（1）數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理與時空融合：從自動化控制系統(tǒng)、MES、ERP、大型儀表采集產(chǎn)品制造過程的重要工藝參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)、物料參數(shù)、判定結(jié)果、以及控制系統(tǒng)報警事件等。（2）生產(chǎn)過程與產(chǎn)品質(zhì)量實時監(jiān)控：對來自工藝過程實時數(shù)據(jù)庫、產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與重整后，采用相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，對生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量進行在線監(jiān)控，避免出現(xiàn)批量的質(zhì)量偏差。（3）產(chǎn)品質(zhì)量分析與預(yù)測：對關(guān)鍵過程參數(shù)進行符合性分析，預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量，為產(chǎn)品質(zhì)量在線評級與判定、工藝優(yōu)化等提供依據(jù)。（4）質(zhì)量全流程追溯與診斷分析：根據(jù)物料號追溯產(chǎn)品在整個制造過程中的工藝參數(shù)與質(zhì)量數(shù)據(jù)。采用質(zhì)量分析算法進行全流程質(zhì)量診斷。（5）過程質(zhì)量在線優(yōu)化：通過案例方式為生產(chǎn)過程控制的操作人員提供工藝參數(shù)調(diào)控策略。

纜控水下觀測機器人（ROV）是一型可以水面遙控水下運動，水下錄像水面呈現(xiàn)的潛水器，水下機器人自身攜帶高強度水下光源以及高清晰廣角度攝像機。中性浮力、低水阻力、超強拉力、多芯集成的超細柔性臍帶纜來實現(xiàn)水面監(jiān)控單元與水下機器人之間的數(shù)據(jù)、電源和視頻信號的傳輸。 技術(shù)特點：該微型纜控水下觀測機器人采用磁耦合傳動技術(shù)、直流載波技術(shù)、超細中性浮力凱夫拉纜技術(shù)、自動航向保持和定深技術(shù)、高效水動力外形設(shè)計技術(shù)，平臺具有極大的技術(shù)先進性。其操作簡便簡單，便攜小巧。技術(shù)指標：     1、高分辨率彩色攝像頭，數(shù)字變焦與云臺控制；     2、3個磁耦合推進器，方向和速度可調(diào)；     3、高亮度LED燈組；     4、超細柔性臍帶纜；     5、配置深度計和高度計，可實現(xiàn)自動定深操作；     6、配置電子羅盤，自動航向保持；     7、視頻與字符疊加，實時狀態(tài)顯示，屏幕菜單操作；     8、數(shù)字信號傳輸，減小信號失真；     9、簡易游戲操縱手柄控制；     10、富有美學(xué)設(shè)計理念的流線型機器造型，靜電噴漆外觀，硬質(zhì)氧化水下機身。

本成果基于現(xiàn)有國內(nèi)外水下機器人技術(shù)平臺，從水下機器人外形結(jié)構(gòu)優(yōu)化及控制形式簡易化的角度出發(fā)，設(shè)計了一款結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、多用途的纜控式水下機器人，并通過水下實驗驗證了整體結(jié)構(gòu)的合理性、運動控制的穩(wěn)定性以及多用途性。可通過單片機對 ROV進行運動控制，也利用 Labview 進行上位機監(jiān)控，具有視頻顯示、運動控制、傳感器數(shù)據(jù)顯示功能。

該成果是公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)） 科研專項項目“動物源性沙門菌病防控技術(shù)研究與示范”的實施成果，已在江蘇、安徽多個規(guī)模化豬場應(yīng)用推廣，取得較為顯著的經(jīng)濟和社會效益。通過建立快速、特異、敏感的豬沙門菌病診斷技術(shù)，摸清豬場沙門菌感染狀況，制訂出沙門菌藥物使用指南，篩選出環(huán)境友好型消毒制劑，獲得高效、安全的豬沙門菌 DIVA 疫苗候選株，集成構(gòu)建出豬沙門菌病防控新技術(shù)。