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項目經過10年科研攻關，開展了節能高效的微小/緊湊型化工機械的設計和制造關鍵技術研究，主要創新成果有： 1、建立了微小/緊湊型化學機械系統的強度設計理論，包括多因素協同作用的釬焊工藝優化方法、高溫蠕變和疲勞強度設立理論。 2、發明了微試樣力學性能測試裝置，用于測試微米厚度釬焊接頭力學性能參數，為結構完整性評價提供基本參數。 3、發明了微小/緊湊型換熱器和反應器，耐腐蝕、耐高溫和高壓，可拆卸維修，集傳熱、傳質、化學反應于一體，結構微小、緊湊，降低了空間消耗。

（專利號：ZL 201510093093.1） 簡介：本發明公開了一種基于激光沖擊波技術耐磨涂層制備的方法及裝置，涉及零件再制造技術領域。本發明方法首先將待噴涂工件表面清洗、去油、噴砂和預熱處理后，利用等離子噴涂的方法在工件表面上得到厚度滿足要求的熱態的硬質材料涂層后，緊接著利用激光沖擊波在已形成的熱態的硬質材料涂層中連續多次嵌入軟質材料的微粒，材料凝固和冷卻后，硬質材料涂層中均勻分布著少量軟質材料涂層。本發明裝置包括激光發生器、導光分光系統、電弧制液系統、工件夾具系統以及控制系統。本發明方法所制備的涂層硬度高、摩擦系數小、磨損率低，本發明裝置具有操作方便、成本低以及效率高的特點。  

本發明提供了一種基于PDMS聚合物的柔性量子點隨機激光器，包括兩層PDMS薄膜層以及兩層PDMS薄膜層之間夾置的滲透層，PDMS薄膜層中的交聯劑濃度大于4%，滲透層中的交聯劑濃度為2%?4%，滲透層為內應力分布不均勻的PDMS薄膜層，滲透層上設有至少一組由中心點向各方向發散的若干條線性凹槽或至少一組由中心點逐漸擴散的若干個環形凹槽，凹槽供量子點滲透。本發明量子點在隨機激光出射過程中充當增益介質的作用，利用滲透層的內應力分布不均，通過光彈性效應形成局域化折射率不一致，增強多重散射作用，達到了降低出射隨機激光閾值的目的。本發明中量子點填充在濃度較低的滲透層內，相比玻璃基板表面的量子點薄膜，具有長時間運作的特點。同時由于PDMS是柔性材料，具有可彎曲的特點，可以實現柔性隨機激光器制備。

本發明提供了一種基于表面等離子體的量子點隨機激光器，包括順序層疊的第一玻璃基板、間隔層和第二玻璃基板，所述第一玻璃基板在與間隔層貼合的表面上設有微米級凹槽供量子點沉積，所述間隔層中含有固定在第二玻璃基板上的金屬納米粒子，控制金屬納米粒子與量子點之間的距離。本發明金屬納米粒子的表面等離子體共振效應增強泵浦光的激發效率和隨機激光的輻射效率，同時間隔層有效避免了量子點與金屬納米粒子接觸而產生的熒光猝滅現象，并且由于間隔層材料透明高分子聚合物，可以使金屬納米粒子的共振吸收譜發生紅移，實現表面等離子體共振帶和激勵光譜與出射光譜的耦合，從而得到低閾值、高強度的穩定隨機激光出射。

北京大學物理學院顏學慶教授/馬文君研究員團隊近期在激光加速重離子領域獲得重要進展。他們利用人工設計的雙層納米靶材，獲得了能量高達580兆電子伏特（MeV）的碳離子，將飛秒激光加速重離子能量記錄提高了兩倍。相關結果以” Laser Acceleration of Highly Energetic Carbon Ions Using a Double-Layer Target Composed of Slightly Underdense Plasma and Ultrathin Foil”為題發表在物理評論快報上（Physical Review Letters 122，014803 （2019））。 高能重離子在腫瘤治療、生物輻照、核物理與核能等領域有著廣泛的用途。利用超強飛秒脈沖激光加速重離子一直是激光加速領域的難點。之前的大量實驗研究中，通常只能獲得最高能量為幾兆電子伏特每核子（MeV/u）的重離子。而在相同條件下，質子可被加速至近百兆電子伏特，遠高于重離子。這是因為，要有效加速重離子，需要將其在加速初始階段就電離到高電荷態注入到加速場中，并且保持足夠長的加速時間。一般情況下，這兩點很難同時實現。馬文君研究員團隊在前期工作的基礎上（PRL 115, 064801 (2015)，PRL 113, 235002 (2014), Adv Mater 21(5),603 (2009), Nano Lett 7(8), 2307(2007)），設計并制備出了一種由超薄超低密度碳納米管泡沫與類金剛石納米薄膜組成的雙層復合靶材，成功地同時實現了這兩個條件。復合靶材在超強飛秒脈沖激光作用下，位于類金剛石納米薄膜中的碳離子，先后經歷了光壓電離注入與長達數百飛秒的鞘場加速兩個過程，最終速度達到了光速的30%。這是首次利用超短脈沖在實驗中實現了重離子的級聯加速。圖：本研究結果（）與已有重離子加速實驗結果匯總。 他們的理論與數值模擬工作表明，這種高效的加速方案也適用于金、釷、鈾等重離子。在現有激光條件下，可產生能量為數十兆電子伏特每核子、密度為傳統束流10^9倍的高能高密度重離子束流。這種高能高密度重離子束團將為超重元素合成、短壽命核素加速、溫稠密物質等溫加熱等重要物理難題的解決提供新的方案。，將為科學前沿領域及新興交叉學科的迅猛發展帶來新的機遇。 馬文君研究員為論文第一作者與通訊作者。顏學慶教授與韓國基礎科學研究所的Nam，Chang Hee教授為共同通訊作者。論文主要作者還包括陳佳洱院士、賀賢土院士、M. Zepf教授, J. Schreiber教授, Kim, I Jong教授、林晨研究員、盧海洋研究員和余金清博士等。該項目得到國家重大科技基礎設施培育項目（2017ZF22）、科技部重大儀器專項、自然科學基金重點項目、核物理與核技術國家重點實驗室和北京市卓越青年科學家等項目的支持。 相關文章鏈接如下：Phys. Rev. Lett. 122, 014803 （2019）https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.014803Phys. Rev. Lett. 115, 064801 (2015)https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.064801

成果與項目的背景及主要用途： 我國隨著經濟社會發展速度的提升，已極為重視對環境和經濟可持續發展的 社會需求，公眾也對切身的環境問題關注日益密切。以大氣中常見空氣污染物為 應用檢測對象，開發研制快速實時且高精度的 TDLAS 可調諧二極管光譜學檢測 設備，為大氣環境監測中所要求的微量、高精度及快速響應需求提供儀器實現手 段，應用于室內外環境污染氣體監測和煤礦、油井等地下作業中毒氣泄漏的監控， 可以有效避免有毒有害氣體排放導致的大規模大氣污染發生，保障環境質量安全， 為國民經濟作出重要貢獻，社會效益顯著。并特別適用于強磁場和輻射性、腐蝕 性或危險性大的環境，可實現對如飛行器、艦船、礦井、油田、建筑物等惡劣環 境的實時檢測分析。大氣污染物氣體 TDLAS 測量及評價系統項目研究和開展具 有對于產品需求直接的經濟效益及環境保護的社會效益。 技術原理與工藝流程簡介： 該項目在團隊已有紅外光譜工作基礎上,組建基于 TDLAS 的大氣污染物在 線檢測實驗平臺，通過對排放氣體干擾組分、激光器輸出參數及系統電子學指標 的分析與優化，建立適用于大氣常見污染物氣體實時快速 TDLAS 儀器檢測技術 體系。并基于企業自有的物聯網 GPS 模塊設備開發技術、長光程氣體吸收池技 術、儀器網絡系統集成技術等，進行 TDLAS 儀器向網絡分布式監測系統的應用 技術研究，使項目內推出的樣機可以作為獨立接入單元接入區域環境評測平臺， 對傳統在線式檢測儀器數據接入及集成進行功能創新。 a.基于課題團隊自有光譜數據處理算法軟件與嵌入式系統開發平臺進行控 制系統產品化開發 b.根據檢測物指標，可定制選擇國外或國內激光器模塊封裝進行集成 192天津大學科技成果選編 c.基于實驗室自有開放光程光路準直定位技術以及長光程氣體池技術進行 關鍵模塊定制。 d.根據用戶需要定制上位機專用分析軟件程序。 應用領域：燃料燃燒、金屬冶煉、變電高壓、焦炭化工、礦業篩選、農藥施 放、油漆噴涂、造紙紡織、皮革纖維、生活垃圾焚燒、危險廢物處理、制藥、橡 膠等有氣體污染物排放行業 合作方式：技術開發，模塊打包出售（15—20 萬元/套）

本發明屬于機械切削刀具制造技術領域，涉及了一種激光熔覆石墨烯?陶瓷自潤滑涂層刀具及其制備方法。所述自潤滑涂層刀具的基體材料為高速鋼，刀具前刀面為石墨烯?陶瓷自潤滑涂層。該自潤滑涂層通過將石墨烯添加至Ａｌ２Ｏ３或Ｓｉ３Ｎ４基陶瓷混合粉末中，采用ＣＯ２激光同步送粉方式在刀具前刀面熔覆制成。該刀具具有韌性好、硬度高及自潤滑作用的特點。干切削時，利用石墨烯在陶瓷刀具表面形成連續的固體潤滑膜，從而實現刀具本身的自潤滑功能。

簡介：本發明公開一種基于激光沖擊波技術的金屬變徑管成形的方法和裝置,屬于激光加工技術領域。本發明采用激光能量吸收層涂覆在與管件分離的堵桿上端部,激光束沿待成形的管坯的軸線進入管坯的內部,輻照在堵桿上端部的吸收層上,吸收層吸收激光能量后氣化、電離,形成高壓等離子體,高壓等離子體急速膨脹形成高幅沖擊波,以此推動管坯的膨脹直至和模具的型面貼合,使管坯的變形形狀和模具的型面一致。本發明采用參數受控的激光沖擊波作為管坯內高壓成形的力源,具有很好的安全性,不僅適合于材料屈服極限較低的管坯成形,也適合屈服強度很高的管坯成形,可進行連續多個脈沖激光輻照和實施不間斷多次沖擊,具有較高的生產效率。

當待定點無法用 GNSS 方法直接測定時，本發明提供一種 GNSS 與激光測距相結合的測量系統及測 量方法，其裝置成本低廉、便于攜帶，方案簡單易行。激光測距裝置僅需提供距離觀測值，擺脫了對于 方位、角度觀測值的依賴，測程可達數百米，可實現多個已知點上快速作業，最少只需在兩個點上進行 測量，通過最小二乘和合理定權，最終能獲得待定點坐標的最優解。本發明有效彌補了現有技術的缺陷， 具有廣闊的應用前景。 

本發明提供了一種適用于復雜車載激光掃描數據的單株樹木自動提取方法，主要分為兩大步驟：基 于聚類特征的粗分類，從車載激光掃描數居中獲取可能包含樹木的點聚類，稱之為候選樹木聚類；基于 兩級體素的區域生長，從每一個候選樹木聚類中提取出所包含的單株樹木點云。本本發明結合樹木的整 體和局部幾何特征，能夠在復雜環境中自動識別出單株樹木的種子，針對樹干與樹冠分別制定不同的生 長規則，分別進行生長，實現單株樹木提取。同其他單株樹木提取算法相比，該方法在樹木數量的提取 完整度和正確率、單株樹木點云的提取精度以及復雜環境下的提取等方面取得了較大提高，能夠用于進 一步的樹木信息提取。