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近些年，工業(yè)發(fā)展導(dǎo)致環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，其中粉塵作為環(huán)境 惡化的重要污染源,嚴(yán)重危害著我們的生活環(huán)境和人們的身心健康。 因此,采取及時(shí)有效的措施對(duì)環(huán)境中的粉塵濃度進(jìn)行檢測(cè),然后進(jìn)行 除塵降塵,可有效提高人生安全系數(shù)和環(huán)境質(zhì)量。 目前，現(xiàn)有的粉塵檢測(cè)設(shè)備中,所用的傳感器穩(wěn)定性差,致使測(cè)量 精度不夠高,且校準(zhǔn)調(diào)節(jié)難度大,這也對(duì)產(chǎn)品的推廣和后期維護(hù)帶來(lái) 不便。課題組采用激光散射法在線監(jiān)測(cè)粉塵濃度,并采用 3D 打印技術(shù) 設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體及光路結(jié)構(gòu)，采用串口通訊模塊對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)據(jù)校準(zhǔn) 及穩(wěn)定性分析,測(cè)量精準(zhǔn)度高。

建筑幕墻是由支承結(jié)構(gòu)體系與面板組成的、可相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力、不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍結(jié)構(gòu)或裝飾性結(jié)構(gòu),包括玻璃幕墻、石材幕墻和合金幕墻等，并被廣泛應(yīng)用于高樓大廈、機(jī)場(chǎng)、高鐵車(chē)站等公共設(shè)施。隨著服役年限的增加，近些年來(lái)建筑幕墻因面板脫落造成的事故屢見(jiàn)不鮮，嚴(yán)重威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，建筑幕墻實(shí)施有效的檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)幕墻安全管理、預(yù)防災(zāi)害發(fā)生的重要前提。當(dāng)前幕墻安全狀態(tài)檢測(cè)的手段主要有：目測(cè)法、手試法、振動(dòng)傳感器法等，目測(cè)法和手試法需要作業(yè)人員通過(guò)攀爬等手段靠近檢測(cè)對(duì)象實(shí)施檢測(cè)，且檢測(cè)結(jié)果受檢測(cè)人員個(gè)人經(jīng)驗(yàn)影響較大。振動(dòng)傳感器法因傳感器的安裝困難、需要額外激振、附加質(zhì)量也對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大等原因?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值較小。 本項(xiàng)成果提供了一種基于激光測(cè)振技術(shù)的建筑幕墻安全狀態(tài)的無(wú)損檢測(cè)方法。該方法基于幕墻面板時(shí)常微動(dòng)的特點(diǎn)進(jìn)行幕墻安全狀態(tài)檢測(cè)，不需要提供額外激勵(lì)，可遠(yuǎn)程、快速評(píng)價(jià)幕墻的安全狀態(tài)，具有適用范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。

以大型薄壁結(jié)構(gòu)雙激光束雙側(cè)同步焊接(DLBSW)工藝與裝備需求為牽引，開(kāi)展高效激光焊接機(jī)理、技術(shù)、裝備研究，突破了激光焊接微觀熱-力-冶金機(jī)理、形性一體化精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)，形成了首套雙激光束雙側(cè)同步焊接裝備，完成了國(guó)內(nèi)首個(gè)激光焊接火箭貯箱的研制。 技術(shù)特征 面向航空航天大型復(fù)雜曲面薄壁結(jié)構(gòu)，提出了焊縫組織形態(tài)三維解構(gòu)方法、面向微區(qū)缺陷與性能的組織形態(tài)重構(gòu)與參數(shù)體系化設(shè)計(jì)方法；提出了智能化建模技術(shù)，形成了面向航空航天型號(hào)產(chǎn)品的虛擬焊接體系。

以大型薄壁結(jié)構(gòu)雙激光束雙側(cè)同步焊接(DLBSW)工藝與裝備需求為牽引，開(kāi)展高效激光焊接機(jī)理、技術(shù)、裝備研究，突破了激光焊接微觀熱-力-冶金機(jī)理、形性一體化精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)，形成了首套雙激光束雙側(cè)同步焊接裝備，完成了國(guó)內(nèi)首個(gè)激光焊接火箭貯箱的研制。技術(shù)特征面向航空航天大型復(fù)雜曲面薄壁結(jié)構(gòu)，提出了焊縫組織形態(tài)三維解構(gòu)方法、面向微區(qū)缺陷與性能的組織形態(tài)重構(gòu)與參數(shù)體系化設(shè)計(jì)方法；提出了智能化建模技術(shù)，形成了面向航空航天型號(hào)產(chǎn)品的虛擬焊接體系。應(yīng)用范圍:已有合作與成效：（1）與中國(guó)商飛合作，完成C919機(jī)身壁板結(jié)構(gòu)DLBSW仿真研究與樣件研制工作；（2）與上海航天技術(shù)研究院合作，將DLBSW技術(shù)應(yīng)用于火箭燃料貯箱結(jié)構(gòu)，成果完成了國(guó)內(nèi)首個(gè)激光焊接火箭貯箱的研制工作；（3）與航天一院合作，開(kāi)展新一代載人火箭貯箱箱底焊接變形控制研究。后續(xù)推廣：為將來(lái)重型運(yùn)載火箭、大型寬體客機(jī)、戰(zhàn)略運(yùn)輸/轟炸機(jī)、下一代戰(zhàn)斗機(jī)制造提供支持。

太陽(yáng)能作為一種潔凈和相對(duì)易于獲取的能源在未來(lái)的動(dòng)力產(chǎn)品中將占有越來(lái)越大的比份。如何發(fā)展高光電能量轉(zhuǎn)換效率、高可靠性和低成本的太陽(yáng)能電池是目前太陽(yáng)能利用領(lǐng)域所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。相對(duì)于第一代和第二代太陽(yáng)能電池(轉(zhuǎn)換效率<<50％)，各國(guó)科學(xué)家紛紛研究不同的應(yīng)用于第三代太陽(yáng)能電池的新材料和新結(jié)構(gòu)，目標(biāo)是使光電轉(zhuǎn)換效率大于5 0％。近年來(lái)，一種具有微、納米量級(jí)特殊結(jié)構(gòu)的光伏材料成為太陽(yáng)能電池的研究熱點(diǎn)。利用飛秒脈沖激光在極短的持續(xù)時(shí)間內(nèi)激發(fā)出極大的峰值能量，其在硅片的相互作用過(guò)程中具有很強(qiáng)的非線性效應(yīng)，聚焦燒蝕硅表面很小的一塊面積，形成規(guī)則排列的微納米結(jié)構(gòu)。這種微納米結(jié)構(gòu)由于表面積增大，對(duì)入射光波有很大的吸收，且對(duì)光的敏感性提高了數(shù)百倍，這些性質(zhì)對(duì)我們提高光電轉(zhuǎn)換效率具有很大的指導(dǎo)意義。這種材料與本底未處理材料的性質(zhì)相比，材料帶隙減小，對(duì)光的敏感性提高了數(shù)百倍，這使得其對(duì)波長(zhǎng)為250—2500 nm的入射光波有大于90％的吸收；另外，黑硅比傳統(tǒng)材質(zhì)的硅的比重低。這些奇特的光電和物理性質(zhì)能進(jìn)一步提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)光吸收效率，激子光量子效率，化學(xué)電勢(shì)效率以及填充因子計(jì)算總的光電轉(zhuǎn)換效率，普通硅基太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率只有1 5％，而基于微納結(jié)構(gòu)光伏材料的太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率可望達(dá)到50%-60%。 針對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展在太陽(yáng)能光伏技術(shù)方面的重大需求，發(fā)展利用超短脈沖激光制備具有優(yōu)異光電轉(zhuǎn)化效率的微納結(jié)構(gòu)光伏材料的新方法，以及通過(guò)探測(cè)光伏材料中非平衡載流子的能帶結(jié)構(gòu)及微分負(fù)電導(dǎo)等特性，探知光伏材料的光電轉(zhuǎn)換效率，從而篩選出轉(zhuǎn)換效率較高的微納結(jié)構(gòu)光伏材料，最終在發(fā)展新型、高效太陽(yáng)能電池的新原理和新技術(shù)方面取得創(chuàng)新性突破，為我國(guó)研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高效第三代光伏電池打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

北京大學(xué)“極端光學(xué)創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)”發(fā)展了一種高精度的暗場(chǎng)光學(xué)成像定位技術(shù)(位置不確定度僅21 nm)，并結(jié)合電子束套刻工藝，實(shí)現(xiàn)了片上量子點(diǎn)微盤(pán)激光器與銀納米線表面等離激元波導(dǎo)的精確、并行、無(wú)損集成。這種微盤(pán)-銀納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)同時(shí)具有介質(zhì)激光器與表面等離激元波導(dǎo)的優(yōu)勢(shì)，因此不僅具有介質(zhì)激光器的低閾值與窄線寬特性，而且具有表面等離激元波導(dǎo)的深亞波長(zhǎng)場(chǎng)束縛特性。基于這種靈活、可控的制備方法，他們實(shí)現(xiàn)了片上微盤(pán)激光器與表面等離激元波導(dǎo)間多種形式的精確可控集成，包括切向集成、徑向集成以及復(fù)雜集成，并且對(duì)量子點(diǎn)無(wú)任何加工損傷；進(jìn)一步，通過(guò)同時(shí)集成多個(gè)片上微盤(pán)激光器與多個(gè)銀納米線表面等離激元波導(dǎo)，他們獲得了多模、單色單模以及雙色單模的深亞波長(zhǎng)(0.008λ2)相干輸出光源。這些高性能的深亞波長(zhǎng)相干輸出光源可以容易地耦合并分配至其它深亞波長(zhǎng)表面等離激元光子器件和回路中。因此，這種靈活、可控的精確集成方法在高集成密度的光子-表面等離激元復(fù)合光子回路中具有重要應(yīng)用，并且這種方法可以拓展到其它材料和其它功能的微納光子器件集成中，為未來(lái)光子芯片的實(shí)現(xiàn)提供了一種可行的解決方案。  該工作于2018年5月發(fā)表在Advanced Materials上(Advanced Materials 2018, 30, 1706546)，并以卷首插畫(huà)(Frontispiece)的形式予以重點(diǎn)報(bào)道。文章的第一作者為北京大學(xué)物理學(xué)院博士研究生容科秀，陳建軍研究員為通訊作者。該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心和極端光學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心等的支持。 圖1. 片上膠體量子點(diǎn)微盤(pán)激光器與銀納米線表面等離激元波導(dǎo)的精確、并行、無(wú)損集成。

本發(fā)明提供了一種基于圓形掃描激光的軌線自動(dòng)跟蹤方法，首先將圓形掃描激光投射到待測(cè)物體表面上，且圓形掃描激光與待跟蹤軌線有兩個(gè)或兩個(gè)以上的交點(diǎn)，其中一個(gè)交點(diǎn)與待跟蹤軌線的起點(diǎn)重合；將待跟蹤軌線的起點(diǎn)標(biāo)記為 P0，將圓形掃描激光與待跟蹤軌線的最后一個(gè)交點(diǎn)標(biāo)記為 P1；之后，令 i＝2；將圓形掃描激光的圓心沿著直線 Pi-2Pi-1 的方向移動(dòng)距離 si，將圓形掃描激光與待跟蹤軌線的最后一個(gè)交點(diǎn)標(biāo)記為 Pi，其中 si 為線段 P0P1 長(zhǎng)度的 1/Ni，Ni∈[2，50]；i 逐一遞增，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤。本

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種激光全息RFID標(biāo)簽，包括RFID標(biāo)簽（50）和貼在其上的激光全息膜（10），其中，該 RFID 標(biāo)簽（50）包括共面倒 F 天線（510）、基板（520）和 RFID 芯片（530），所述共面倒 F 天線（510）制作在基板（520）上，所述 RFID 芯片（530）貼裝在該共面倒 F 天線（510）上。本實(shí)用新型的激光全息 RFID 標(biāo)簽?zāi)軌蜻m用于超高頻和微波頻段，其中的激光全息膜可采用金屬反射層或非金屬反射層，形狀和尺寸大小不受限制，與 RFID 標(biāo)簽的復(fù)合方法簡(jiǎn)單方便。

該研究成果基于發(fā)明專利 “ 一種利用激光測(cè)量透鏡曲率半徑的方法及其裝置 ” （專利號(hào)： CN201010581799.X ）。設(shè)計(jì)了一種利用激光測(cè)量透鏡曲率半徑的方法及測(cè)量裝置，用該方法及相應(yīng)的測(cè)量裝置替代傳統(tǒng)的鈉光牛頓儀測(cè)量方法和裝置，避免了待測(cè)平凸透鏡的應(yīng)力變形，解決了傳統(tǒng)鈉光牛頓環(huán)儀應(yīng)力變形對(duì)測(cè)量精度的影響問(wèn)題。裝置相對(duì)于已有裝置結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，測(cè)量重復(fù)性好，測(cè)量精度高。

建筑幕墻是由支承結(jié)構(gòu)體系與面板組成的、可相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力、不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍結(jié)構(gòu)或裝飾性結(jié)構(gòu),包括玻璃幕墻、石材幕墻和合金幕墻等，并被廣泛應(yīng)用于高樓大廈、機(jī)場(chǎng)、高鐵車(chē)站等公共設(shè)施。隨著服役年限的增加，近些年來(lái)建筑幕墻因面板脫落造成的事故屢見(jiàn)不鮮，嚴(yán)重威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，建筑幕墻實(shí)施有效的檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)幕墻安全管理、預(yù)防災(zāi)害發(fā)生的重要前提。當(dāng)前幕墻安全狀態(tài)檢測(cè)的手段主要有：目測(cè)法、手試法、振動(dòng)傳感器法等，目測(cè)法和手試法需要作業(yè)人員通過(guò)攀爬等手段靠近檢測(cè)對(duì)象實(shí)施檢測(cè)，且檢測(cè)結(jié)果受檢測(cè)人員個(gè)人經(jīng)驗(yàn)影響較大。振動(dòng)傳感器法因傳感器的安裝困難、需要額外激振、附加質(zhì)量也對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大等原因?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值較小。本項(xiàng)成果提供了一種基于激光測(cè)振技術(shù)的建筑幕墻安全狀態(tài)的無(wú)損檢測(cè)方法。該方法基于幕墻面板時(shí)常微動(dòng)的特點(diǎn)進(jìn)行幕墻安全狀態(tài)檢測(cè)，不需要提供額外激勵(lì)，可遠(yuǎn)程、快速評(píng)價(jià)幕墻的安全狀態(tài)，具有適用范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。