中國科學院微重力重點實驗室2011年度課題申請指南

1、<p>　　中國科學院微重力重點實驗室2011年度課題申請指南</p><p>　　中國科學院微重力重點實驗室前身為中國科學院國家微重力實驗室。實驗室以微重力流體科學為重點開展微重力基本規(guī)律的創(chuàng)新研究，促進與空間材料科學和空間生命科學與生物技術(shù)的交叉融合。實驗室研究領域包括微重力流體物理，微重力燃燒科學，空間材料科學，空間生物技術(shù)與生命科學等，積極開展數(shù)值模擬研究及落塔的微重力實驗，發(fā)展先進的微重力實驗

2、診斷技術(shù)，凝煉空間實驗項目。微重力重點實驗室2011年度開放課題，重點資助使用實驗室現(xiàn)有的儀器設備、落塔設施開展下述研究方向的實驗和理論研究。</p><p><b>　　微重力流體物理</b></p><p>　　流體界面穩(wěn)定性和表面驅(qū)動的動力學 </p><p>　　1)具有復雜界面（表面）微重力流體的流動、穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)捩；</p>

3、;<p>　　2)運動液體與固、氣交界面接觸動力學（液－固界面的浸潤和鋪展特性，毛細現(xiàn)象及毛細流動的數(shù)值與實驗研究，空間/地面應用）；</p><p>　　3)表面張力驅(qū)動對流的基本規(guī)律的數(shù)值模擬與實驗研究，以及空間/地面應用；</p><p>　　4)界面上熱/質(zhì)交換規(guī)律，對界面和流動的影響；</p><p>　　5)擴散輸運過程和擴散系數(shù)測量；&l

4、t;/p><p>　　6)微重力狀態(tài)下的流動控制研究。</p><p>　　微重力氣液兩相流動與沸騰傳熱研究</p><p>　　1)沸騰過程中的氣泡動力學現(xiàn)象及其與傳熱性能間的聯(lián)系；</p><p>　　2)電解/燃料電池內(nèi)部有電化學反應的兩相流現(xiàn)象及其與電性能間的聯(lián)系；</p><p>　　3)氣液兩相流和相變傳熱現(xiàn)象

5、中的的相分布特征及先進表征方法。</p><p><b>　　膠體相變的有關(guān)研究</b></p><p>　　1)帶電粒子膠體晶體與硬球膠體晶體的對比和等效性研究；</p><p>　　2)大尺寸粒子膠體晶體的制備及顯微觀測；</p><p>　　3)膠體結(jié)構(gòu)固定化；</p><p>　　4)重力

6、和剪切等因素對膠體晶體生長的影響；</p><p>　　5)粒子帶電情況對玻璃態(tài)及擴散系數(shù)的影響；</p><p>　　6)無機液晶材料的形成機理及動力學行為，重力和多分散性的影響。</p><p>　　分散體系聚集行為研究</p><p>　　1)利用光鑷研究聚集過程中的流體動力學作用；</p><p>　　2)聚集

7、體結(jié)構(gòu)和體系流變性質(zhì)的微觀研究；</p><p>　　3)粒子聚集動力學與聚集體及體系流變特性的聯(lián)系及其物理機制；</p><p>　　4)兩親分子的功能與其聚集行為的光散射研究。</p><p>　?。ǘ?、微重力燃燒與防火研究</p><p>　　1,微重力條件下固體材料著火和火焰?zhèn)鞑ヌ匦匝芯浚?lt;/p><p>　

8、　2.固體材料陰燃特性研究;</p><p>　　3,非常壓層流預混火焰的可燃極限研究；</p><p>　　4,微重力燃燒實驗技術(shù)及應用研究。</p><p>　　(三) 空間材料科學 </p><p>　　1,非晶合金為代表的塊體亞穩(wěn)金屬合金材料旳形成機理；</p><p>　　2,膠體體系中自組裝現(xiàn)象，與自組裝現(xiàn)

9、象相關(guān)材料制備過程，物理化學與新方法； </p><p>　　3, SiC晶體生長與相關(guān)模型化研究； </p><p>　　4,新型材料與高性能材料探索研究；</p><p>　　5,熔體物理性質(zhì)測量與研究。</p><p>　?。ㄋ模?、空間生命科學與空間生物技術(shù)</p><p>　　1、空間細胞/組織培養(yǎng)的物質(zhì)輸運

10、過程；</p><p>　　2、空間細胞生物學過程的力學-生物學耦合；</p><p>　　3、微重力下生物大分子的相互作用；</p><p>　　4、微重力下的蛋白質(zhì)分子組裝動力學；</p><p>　　5，全內(nèi)反射橢偏成像旳應用研究；</p><p>　　6，蛋白質(zhì)芯片表面攺性研究；</p><

11、p>　　7, 蛋白質(zhì)晶體生長過程研究。</p><p>　?。ㄎ澹?、微重力實驗技術(shù)</p><p>　　1,微重力水平測試的相關(guān)技術(shù)；</p><p>　　2,重力場測試的相關(guān)技術(shù)。</p><p>　　歡迎相關(guān)學科的科技工作者前來申請。申請者可由中科院力學所主頁（www.imech.ac.cn）-〉微重力實驗室主頁-〉科學研究-〉課題

12、申請指南下載有關(guān)資料。本年度課題申請表遞交到實驗室的截止日期為2011年1月3日,可預先通過網(wǎng)上遞交備案。</p><p>　　實驗室地址：北京海淀區(qū)北四環(huán)西路15號中國科學院力學研究所微重力實驗室 </p><p>　　郵編100190聯(lián)系人及電話 ： 康 琦 010-82544112 </p><p>　　朱芙英 徐麗敏 010-82544097

13、(實驗室辦公室)傳 真：(8610)82544096E － mail: kq@imech.ac.cn mg@cc5.imech.ac.cn</p><p>　　附：課題申請書格式，管理條例，落塔使用指南</p><p>　　中國科學院微重力重點實驗室</p><p><b>　　課題申請書</b></p><p>

14、;　　課題名稱： </p><p>　　申 請 者： </p><p>　　工作單位（公章）： </p><p>　　聯(lián)系地址：

15、 </p><p>　　聯(lián)系電話： </p><p>　　申請日期： </p><p>　　年 月 日</p><p><b

16、>　　填寫說明</b></p><p>　　1、 認真填寫表內(nèi)各項內(nèi)容，要求字跡清楚、表達準確。</p><p>　　2、 《中國科學院微重力重點實驗室課題申請書》須申請者所在單位蓋章方為有效。</p><p>　　3、 《中國科學院微重力重點實驗室課題申請書》一式3份，寄送中國科學院微重力重點實驗室:</p><p>　　

17、北京市 海淀區(qū)北四環(huán)西路15號 </p><p>　　中國科學院力學研究所 微重力實驗室</p><p><b>　　郵編：100190</b></p><p>　　中國科學院微重力重點實驗室</p><p>　　開放課題管理暫行規(guī)定</p><p>　　總則： </p>

18、<p>　　中國科學院微重力重點實驗室是中國微重力科學的研究中心，主要從事微重力環(huán)境下的流體物理、物理化學、材料科學、生物科學和技術(shù)的研究，特別是開展以上領域間的交叉學科的研究是微重力實驗室的特點。實驗室面向國內(nèi)、外開放，堅持開放、流動、聯(lián)合的運行機制。為此微重力實驗室歡迎國內(nèi)、外的科技人員通過申請微重力實驗室的研究課題、自帶研究題目或經(jīng)費等多種形式來實驗室開展研究工作?，F(xiàn)根據(jù)中國科學院(89)科發(fā)計字0640號文件的精神，

19、制定本規(guī)定。</p><p><b>　　課題申請</b></p><p>　　微重力實驗室每年年底發(fā)布《微重力實驗室研究課題申請指南》。</p><p>　　微重力實驗室接受研究集體和科技人員在指南范圍內(nèi)申請課題。</p><p>　　申請者需填寫《微重力實驗室課題申請書》，一式3份，并按規(guī)定期限交微重力重點實驗室。&

20、lt;/p><p>　　開放課題設兩種類型：第一種類型是利用微重力實驗室百米落塔開展的研究,第二種類型是其他研究。課題執(zhí)行周期均為1年。</p><p>　　第一種類型每課題支持研究經(jīng)費1.5萬元，第二種類型每課題支持研究經(jīng)費1.0萬元。開放課題主要支持利用微重力實驗室實驗設備開展相關(guān)研究。</p><p>　　每年支持第一種類型課題5~6項，第二種類型課題5~6項。&

21、lt;/p><p><b>　　課題審批</b></p><p>　　微重力實驗室學術(shù)委員會負責審議《微重力實驗室課題申請書》。</p><p>　　微重力實驗室根據(jù)學術(shù)委員會的審議意見確定申請課題的立項和資助額度。</p><p>　　被批準的研究課題由微重力實驗室于每年一月通知申請者，并立項備案。</p>

22、<p><b>　　課題實施</b></p><p>　　申請課題立項批準后，由課題申請人與微重力實驗室簽定研究合同；</p><p>　　在合同生效日起，每年十二月中課題負責人需向?qū)嶒炇姨峤荒甓葏R報，結(jié)題時需交總結(jié)報告。結(jié)題后二年內(nèi)還需繼續(xù)提交與本項研究有關(guān)的已發(fā)表論文的單行本或復印件。在論文未被接受前，不再接受同一申請者。</p><

23、p>　　被批準的研究課題，應充分利用實驗室已有的儀器設備。凡要使用實驗室設備的，應提前一個月與相應課題組聯(lián)系，提出具體時間安排申請，課題組予以安排，并報實驗室備案。</p><p>　　開放課題屬于微重力實驗室合作研究項目，依照力學所公布的所內(nèi)儀器設備使用標準計費。</p><p>　　以開放課題完成的工作發(fā)表論時，需標注得到“中國科學院微重力重點實驗室”的資助。實驗室英文名稱為“K

24、ey Laboratory of Microgravity, Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences”。</p><p>　　對于第一種類型課題，需在發(fā)表論文中直接注明：“短時微重力實驗是利用中國科學院微重力重點實驗室落塔設施完成”。 </p><p>　　年終結(jié)題，需以學術(shù)交流的形式向微重力實驗室匯報課題開展情況，并提交結(jié)題

25、報告。</p><p><b>　　經(jīng)費使用</b></p><p>　　開放課題經(jīng)費集中在微重力實驗室管理。</p><p>　　開放課題經(jīng)費可用于項目開展中，微重力實驗室的儀器、設備使用費，包括微重力實驗室落艙系統(tǒng)、落管系統(tǒng)的使用費。此外，也可用于課題成員與微重力實驗室開展各種業(yè)務活動的費用（如：會議費，旅差費，資料費，車費等）。</

26、p><p>　　附①：中科院(89)科發(fā)計字0640號文件的有關(guān)開放實驗室的課題支持的規(guī)定摘錄</p><p>　　現(xiàn)將中國科學院(89)科發(fā)計字0640號文件的有關(guān)開放實驗室的課題支持的規(guī)定摘錄如下：</p><p>　?。ㄒ唬┓残枞〉瞄_放研究實驗室資助的課題，均需經(jīng)過申請，由學術(shù)委員會審議批準。課題結(jié)束時，須向?qū)嶒炇姨峤谎芯空撐?，并向?qū)W術(shù)委員會報告研究成果。研究成果

27、歸開放研究實驗室和研究者所在單位共享，論文發(fā)表時，同時注明開放研究室和研究者所在單位。</p><p>　?。ǘ┓苍陂_放研究實驗室從事研究工作的人員（包括客座人員）均可作為開放研究實驗室的成員參加國內(nèi)外的有關(guān)學術(shù)活動和合作研究。</p><p>　　（三）開放研究實驗室的經(jīng)費在所內(nèi)單立帳目，由實驗室主任統(tǒng)籌安排，按題核算，并執(zhí)行國家規(guī)定的科學研究單位會計制度。科研經(jīng)費的開支限于以下幾個方

28、面：</p><p>　　與資助課題直接有關(guān)的科研經(jīng)費，包括材料費、專用小型儀器設備購置費、儀器租用費和協(xié)作加工費；</p><p>　　學術(shù)活動費，包括國內(nèi)外學術(shù)交流、學術(shù)會議與科學考察調(diào)研費；</p><p>　　獲準在開放研究實驗室從事工作的客座研究人員的旅差費、生活補貼以及特批的青年高級研究人員的工資補差。</p><p>　　附②：

29、實驗室落塔用戶指南</p><p>　　微重力實驗室落塔用戶指南</p><p>　　微重力落塔設施能獲得幾秒的微重力時間，是進行微重力科學研究最重要、最經(jīng)濟的地基微重力實驗設施。位于中國首都北京中關(guān)村的自由落體實驗落塔設施隸屬中國科學院力學研究所微重力實驗室（NMLC），可向有在低重力環(huán)境下進行科學實驗需求的研究項目提供實驗機會和技術(shù)支持。</p><p>　　N

30、MLC落塔的主要技術(shù)參數(shù)為：</p><p>　　微重力時間：3.5秒；</p><p>　　微重力水平：10-5g （雙艙），10-2～10-3g（單艙）</p><p>　　實驗有效載荷： 70 kg（雙艙），90 kg（單艙）</p><p>　　回收過載：≤15g。</p><p><b&

31、gt;　　落艙：</b></p><p>　　落艙是落塔實驗系統(tǒng)中搭載試件的重要專用設備。實驗過程中，落艙從83米釋放平臺自由下落，可獲得3.5秒的微重力時間。落艙分為雙艙、單艙兩種類型。雙艙/單艙總實驗載荷質(zhì)量（包括內(nèi)、外艙重量及用戶搭載重量）為630kg。</p><p>　　雙艙型落艙（下稱雙艙）</p><p>　　雙艙為由內(nèi)艙和外艙組成的內(nèi)、外

32、套艙型。實驗載荷安裝于內(nèi)艙載荷平臺上。內(nèi)、外艙之間抽真空至30Pa，實驗過程中外艙在大氣環(huán)境中自由下落；而內(nèi)艙是在真空環(huán)境中下落，由于內(nèi)艙在下落期間受空氣阻力的影響很小，因此可獲得的殘余加速度為10-5g的量級。雙艙主要用于對微重力水平要求較高的實驗研究。</p><p><b>　　雙艙的特點：</b></p><p>　　微重力水平(殘余加速度)：達到10-5g量

33、級 ；</p><p>　　微重力時間：3.5s；</p><p>　　最大實驗載荷重量（包括內(nèi)、外艙重量及用戶搭載重量）：630kg；</p><p>　　內(nèi)艙載荷空間（用戶實驗設備最大有效空間）:≤Φ550×700mm；</p><p>　　用戶載荷總重量：70 kg。</p><p>　　搭載的試件要求

34、其質(zhì)心調(diào)至與落艙筒體對稱軸中心重合。實驗平臺與輔助平臺安裝固定在縱梁桁條上形成2～3個工作平臺。這幾個工作平臺在載荷空間范圍內(nèi)均可根據(jù)試件安裝要求沿縱向調(diào)節(jié)高度。</p><p><b>　　雙艙電源：</b></p><p>　　蓄電池配置：常規(guī)用電情況下在系統(tǒng)測控層扳上配置13Ah蓄電池，要求用戶電耗≤10Ah。</p><p>　　艙內(nèi)電

35、源配置：+5V、1A； 12V、1A ；+24V、1A。</p><p>　　單艙型落艙(下稱單艙)</p><p>　　單艙適用于對微重力水平要求為10-2～10-3g的實驗研究工作。</p><p>　　與雙艙相比，單艙的結(jié)構(gòu)要緊湊簡單得多。主要是省去了內(nèi)艙及其與外艙定位對接、不需要抽真空、無內(nèi)艙鎖閉-解鎖等功能和工序，組裝方便；增加了較大的搭載載荷質(zhì)量裕度和幾

36、何尺寸裕度；試件直接安裝在艙內(nèi)特定臺架上。</p><p><b>　　單艙的特點：</b></p><p>　　微重力水平(殘余加速度) 10-2 ～10-3g ；</p><p>　　可獲得微重力時間：3.6s；</p><p>　　最大實驗載荷重量（包括艙體自重及用戶搭載重量）：630kg；</p>

37、<p>　　單艙載荷空間：用戶實驗設備最大有效空間:≤Φ850×1000mm；</p><p>　　用戶載荷總重量：≤90 kg；</p><p>　　如果用戶有大電流設備，試件有效重量= 90 Kg –專用蓄電池層的重量；</p><p>　　搭載的試件要求其質(zhì)心必須調(diào)至與落艙筒體對稱軸中心重合。</p><p><

38、;b>　　單艙電源：</b></p><p><b>　　蓄電池配置： </b></p><p>　　常規(guī)用電情況下在系統(tǒng)測控層扳上配置26Ah蓄電池，要求用戶電耗≤20Ah；</p><p>　　大電流用電情況下除了使用上述26Ah蓄電池外，在單艙整流罩內(nèi)另外安裝專用蓄電池層板；蓄電池容量30Ah ～50Ah，供用戶大電流設

39、備單獨使用。</p><p><b>　　艙內(nèi)電源配置：</b></p><p>　　電壓：+5V、±12V、+24V</p><p>　　電流： 2A 1A 2A</p><p><b>　　電測界面：</b></p><p><b>　　

40、雙艙</b></p><p>　　向用戶提供1～3個通道開關(guān)量輸入控制；</p><p>　　向用戶提供1～8個通道開關(guān)量輸出控制；</p><p>　　向用戶提供1路實時無線遙傳并在中控室記錄艙內(nèi)實驗圖像，落艙釋放前可對艙內(nèi)2路圖像進行切換（1路無線圖像通道可以控制艙內(nèi)2路CCD攝像頭）；</p><p>　　向用戶提供8路模擬

41、量數(shù)據(jù)采集信號。每路采樣頻率：1kHz ，采樣時間30分鐘；</p><p>　　落艙回收后即完成實驗數(shù)據(jù)采集，在開艙后讀取數(shù)據(jù)采集器內(nèi)的數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　單艙</b></p><p>　　向用戶提供1～4個通道開關(guān)量輸入控制；</p><p>　　向用戶提供1～8個通道開關(guān)量輸出控制；</p&g

42、t;<p>　　向用戶提供2路實時無線遙傳并在中控室記錄艙內(nèi)實驗圖像，落艙釋放前可對艙內(nèi)4路圖像進行切換（1路無線圖像通道可以控制艙內(nèi)2路CCD攝像頭）；</p><p>　　向用戶提供8路模擬量數(shù)據(jù)采集信號。每路采樣頻率：1kHz ，采樣時間30分鐘；</p><p>　　落艙回收后即完成實驗數(shù)據(jù)采集，在開艙后讀取數(shù)據(jù)采集器內(nèi)的數(shù)據(jù)。</p><p>

43、;<b>　　用戶實驗準備室：</b></p><p>　　落塔系統(tǒng)向?qū)嶒炗脩籼峁┮韵聦嶒炇矣糜趯嶒灥臏蕚渑c其它支持：</p><p><b>　　落艙實驗準備間</b></p><p><b>　　燃燒實驗準備間</b></p><p><b>　　流體物理實驗準

44、備間</b></p><p><b>　　安全規(guī)定：</b></p><p>　　計劃使用落塔進行實驗研究的用戶都應該闡明他的試件設備細節(jié)，并為潛在的危險性做出標記。</p><p>　　在參加實驗運行之前，用戶應該提供試件及其電的、機械的和化學的草圖方案，這種書面報告要求須符合安全要點的詳細條目。在進行試件自由落體實驗之前，NML

45、C運行組操作人員將嚴格把關(guān)，具有決定安全職責，并具執(zhí)行完成實驗過程的條件。</p><p>　　用戶的試件一定要避免任何自由的無補償?shù)霓D(zhuǎn)矩。用戶在內(nèi)艙實驗平臺組裝試件時應該考慮到試件的靜平衡問題，最好征詢落塔運行有關(guān)工程技術(shù)人員的意見，這有助于落艙封艙后進行靜平衡調(diào)質(zhì)心，縮短整艙進行靜平衡調(diào)質(zhì)心的時間，從而保證試件在自由落體過程中的飛行姿態(tài)正常，以確保實驗順利完成。</p><p>　　確

46、認設備安裝的強度，試件在地面裝配時應處于穩(wěn)定狀態(tài)。杜絕懸掛試件現(xiàn)象。</p><p><b>　　實驗平臺的提供：</b></p><p>　　落艙實驗平臺，即用戶將其實驗設備組裝到一起應能與落艙相連接的隔板。用戶也可由實驗室提供通用平臺?？梢愿鶕?jù)NMLC提供的平臺安裝要求自行解決適合于用戶試件系統(tǒng)安裝調(diào)節(jié)方便的實驗平臺。</p><p>&l

47、t;b>　　運行能力：</b></p><p>　　正常情況平均1次實驗/日。</p><p><b>　　運行費用：</b></p><p>　　雙艙：1.5萬/次實驗</p><p>　　單艙：1.0萬/次實驗</p><p>　　落管：0.8萬/次啟動</p>