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SDP项目战略情报研究报告

国外强磁场、粒子研究等大型装置发展

及相关科技攻关趋势研究

冷伏海胡智慧林曦黄群刘栋安新颖王建芳冯璐

中国科学院文献情报中心

2005年5月10日

国外强磁场、粒子研究等大型装置发展及相关科技攻关趋势研究

冷伏海胡智慧林曦黄群刘栋安新颖王建芳冯璐

（中国科学院文献情报中心北京100080）

摘要：本报告对世界上建设大科学装置的主要国家或组织进行了调查研究，各发达国

家在制订国家科学技术发展长远规划和创新体系发展战略时，都把大科学装置的建设作为

战略措施，放在极端重要的位置。针对世界各国和国际组织大科学装置建设发展规划和战

略及其相关科技攻关内容进行调研分析，目的在于为我国今后15-20年大科学装置发展规

划的制订、优先领域的确定提供决策依据。报告的整体思路是首先以这些国家战略规划中

有关大科学装置为切入点，考察各个国家大科学装置的总体发展目标以及在大科学装置规

划立项、管理等方面的处理方法。其次，结合我国已经建设的大科学装置，选取国外具有

代表性的已经建设运行和计划建设的大科学装置，考察他们建设背景、设备技术路线、最

新动态以及应用领域。再次，利用ISI的WebofScience（WOS）和Inspec数据库对国际

主要大科学装置依托的研究机构的研究论文，从依托大装置所开展的研究领域和研究热点

等方面采用文献计量学的方法进行了统计分析。最后，针对这些调查和分析的情况，结合

我国大科学装置的发展情况，提出我国发展大科学装置的建议和对策，具体如下：

战略规划大科学装置建设内容，增强国际科技竞争力。从世界范围来看，各个国家都

把大科学装置发展放在了其长期规划和近期计划中极其重要的位置，将大科学装置作为科

学创新和发展的重要依托工具，作为影响一个国家安全及其在世界范围内科学地位的关键

影响因素。因此，我国必须加强大科学装置的战略措施的制定，从国家的宏观层面上规划

大科学装置，这种规划既要符合国家的使命，也要结合国家科学的发展的需要。

积极参与国际合作，分担投资共享大科学装置资源。在大科学装置的建设模式上，几

个国家都强调国际合作共建共享的模式。在现有的一些国际大的研发项目中，中国应该主

动地参与到这些计划中去。另外，在大装置的建设过程中，不仅仅要依靠政府的资助，产

业的资金投入也是非常重要的一个方面。在很多国际重要的实验室都采取产业合作的方式

吸纳资金，加强技术成果转移，并服务于社会经济发展。

前瞻科技发展前沿，奠基自主创新基地。国际上主要的实验室中有一些是依托某一个

大装置所设立的实验室，而一些却是拥有多种大科学装置的综合性实验室，比如美国的布

鲁克海文实验室分为生物学部、功能纳米材料学部、化学部、对撞机－加速器部、能源科

学技术部等。很多领域的科技攻关都不是一个大装置所能够解决的，所以国外的综合实验

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室能够充分的将自身拥有的多个大科学装置整合起来，分学科、分领域开展系统的研究，

充分发挥大装置的作用。我国目前在发展大装置的战略上应该走大装置及其研究基地的综

合化与相关领域的专深化的道路。整合现有独立的大装置，拓展研究领域，开展各个领域

的科技攻关是我们目前亟待解决的问题。

配合中长期科技规划，部署大装置发展内容。从国外主要的实验室对大装置的规划来

看，大装置的规划主要包括自由电子激光器、中子源、加速器和对撞机、强磁场方面的建

设和改进。我国应积极将上海光源的主要技术参数指标，如亮度、稳定性、亮度峰值等改

进到国际先进水平；建设X射线自由电子激光器，通过加速器来提高软硬X射线的强度，

并控制脉冲持续时间和发光强度；在中子源相关装置的预研工作上，积极邀请世界著名学

者和专家投入到我国中子源装置的建设中，参照国外的中子源装置规划的功率，尽早达到

国际前沿水平。从目前这些国家规划的加速器和对撞机来看，我国应积极发展超导直线加

速器、稀有同位素加速器和大型强子对撞机这样类型的装置，并逐渐达到国际领先水平。

另外，我国的强磁场虽有一些6T-12T的超导磁体分散在各地，但尚未形成一个全国性的强

磁场实验中心，我国在10T以上稳态强磁场下的系统的科学研究工作尚属空白。因此，为

了给相关领域的科学研究提供极端的科研环境，要加强稳态磁场、脉冲磁场等不同类型的

建设，并提高他们的磁场极强。

关键词：大科学装置强磁场光子中子质子离子

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