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微波毫米波新型基片集成類導波結構及器件
成果介紹基片集成類導波結構是近十幾年發展起來的一類新型平面集成高性能導波結構，2011年被國際微波雜志列為“改變未來無源與控制器件的十大非凡發明”之首（Microwave Journal, Nov. 2011）。本項目組是國際上這一領域的主要貢獻者之一，在國家自然科學基金委創新群體基金和國家973項目等的資助下，對基片集成類導波結構的傳輸特性、諧振特性、損耗機理、模式轉換機理、極化轉換機理等科學問題及其在多個分支的創新應用開展了系統深入的研究，建立了精確有效的設計方法，構建了基礎設計公式，提出并命名了半模基片集成波導等新型導波結構，提出了一系列基片集成類無源元件新結構等。技術創新點及參數1、在國際上最早提出并發展了適合于周期性基片集成類導波結構的頻域有限差分和直線法全波分析模型，揭示了其傳輸機理，并在此基礎上構建了一組閉式設計公式。這組公式已被廣泛用于基片集成類導波結構元器件的設計。相關代表作單篇正面他引均超過150次。2、提出并命名了半模基片集成波導、折疊半模基片集成波導等新型導波結構，系統研究了其導波特性、損耗機理和模式轉換機理等，構建了設計公式，并在此基礎上發展了一系列新型微波毫米波高性能元器件，其中代表作單篇正面他引均超過100次。3、提出了多種基片集成波導無源新結構，深入研究了其諧振特性、耦合特性和損耗機理，并在此基礎上發展了一系列高性能新型元器件及單基片集成系統。相關代表作合計正面他引350余次。4、在基片集成波導天線輻射機理研究的基礎上，突破了經典Elliott設計公式的局限性，建立了相應的分析模型和設計方法，發展了一系列新穎的高性能基片集成類天線及陣列，相關代表作由于其基礎性和創新性被合計正面他引300余次。市場前景項目研究成果已獲54項授權國家發明專利，其中部分專利已進行技術轉讓并應用于企業產品中。
東南大學
2021-04-11
微波毫米波新型基片集成類導波結構及器件
該項目以基片集成類導波結構的工作機理與創新應用為主線，對這類結構及器件的傳輸特性、損耗機理等基礎科學問題進行了深入研究，提出了半模基片集成波導等多種新型平面導波結構，發展了相應的設計方法，并發明了一系列新型高性能微波毫米波器件，部分器件已得到實際應用。
東南大學
2021-04-10
關于電荷密度波體系紅外和超快光譜的研究
LaAgSb2，這是一種二維層狀結構材料，分別在207 K和184 K發生兩個電荷密度波相變。這兩個相變對應的電荷密度波的調制波矢非常小（或者說實空間的調制周期非常大），尤其是高溫對應的相變其超格子調制周期幾乎接近原晶格周期的40倍。利用紅外光譜，他們發現低頻光電導譜存在顯著的壓制，揭示電荷密度波相變導致單粒子激發譜上有能隙打開，絕大部分自由載流子由于費米面上打開能隙而丟失。尤其有意義的是，利用超快泵浦探測他們發現低溫存在兩個集體激發模式，其能量尺度非常小，在低溫極限下分別只有0.12 THz（～0.5 meV）和0.34 THz（～1.4 meV）。通過改變探測光波長等多種實驗條件，他們確認這兩個集體模式分別對應于兩個電荷密度波相變的振幅子集體激發模式。這是首次在電荷密度波材料中觀察到能量尺度如此之小的振幅子激發
北京大學
2021-04-11
超聲振動紅外熱像（熱波）無損檢測設備及技術
1、成果簡介 超聲振動紅外熱像（熱波）無損檢測設備以超聲激振被檢測對象，以紅外熱成像方式檢測物體的內部缺陷，具有單次檢測面積大、速度快、可單面檢測、不必拆下總裝后的部件、可在外場使用等優點。是一種適合于任何固體材料結構內部裂紋、分層或脫粘缺陷檢測的可視化檢測設備。主要檢測對象有：材料內部微裂紋，復合材料的分層、脫粘和撞擊損傷，熱障涂層和陶瓷部件上的微裂紋，管道內壁的裂紋和腐蝕坑，C/C復合材料上的裂紋，固體發動機絕熱層脫粘，航天膠接結構脫粘，焊縫內部裂紋。該設備和技術是2001年以來4.5次國家自然科學基金、3次航空科學基金、2次航天支撐技術基金共同資助下的自主創新研究成果，具有自主知識產權，有廣闊的應用前景。 典型技術指標： 最大激振功率：50-2600W； 圖像分辨率：320*240～620*480； 檢測時間：5s； 單次檢測面積：500mm*375mm及以上。 具體指標可根據實際需要的技術、經濟性能合理調整。2、應用說明 用于各類材料、結構內部缺陷的無損檢測，如：材料內部微裂紋，復合材料的分層、脫粘和撞擊損傷，熱障涂層和陶瓷部件上的微裂紋、脫粘，管道內壁的裂紋和腐蝕坑，C/C復合材料上的裂紋，固體發動機絕熱層脫粘，航天膠接結構脫粘，焊縫內部裂紋。應用單位有航天二院201所、北京衛星制造廠，技術合作單位有航天6院389廠、北京航空材料研究院。3、效益分析該設備和技術是自2001年以來4.5次國家自然科學基金、3次航空科學基金、2次航天支撐技術基金共同資助下積累的自主創新研究成果，具有國際先進的技術水平，有臺式、移動、便攜形式，有廣闊的應用前景。
北京航空航天大學
2021-04-13
聲表面波有毒氣體傳感器陣列
項目處于研發熟化階段。申請發明專利70余項，授權40余項（含美國專利2項），初步建立了一套自主知識產權體系。發明了多種用于檢測有毒氣體的聚合物氣敏材料及其低毒合成方法，其中PHFA的靈敏度是美國PNNL的BSP3的3倍；提出了雙端諧振型樂甫波傳感器，發明了聚合物波導薄膜和叉指電極的優化制備工藝方法，與法國ENSEIRB的器件相比，將傳感功能結構的靈敏度提高了12倍；發明了SAW氣體傳感器的溫濕度補償技術、快速解吸方法和電磁屏蔽方法。研制的手持式SAW氣體傳感器能對0.1mg/m3
電子科技大學
2021-04-14
一種基于波矢測量的紅外成像探測芯片
本發明公開了一種基于波矢測量的紅外成像探測芯片，包括面陣紅外折射微透鏡、面陣非制冷紅外探測器和驅控預處理模塊；其中，面陣非制冷紅外探測器位于所述面陣紅外折射微透鏡的焦面處，被劃分成多個陣列分布的子面陣非制冷紅外探測器，每個子面陣非制冷紅外探測器包括數量和排布方式相同的多個陣列分布的光敏元；面陣紅外折射微透鏡包括多個陣列分布的單元紅外折射微透鏡，每單元紅外折射微透鏡與一個子面陣非制冷紅外探測器對應。本發明的紅外成像
華中科技大學
2021-04-14
隧道爆破振動與沖擊波破壞安全技術研究
針對爆破振動波、沖擊波對周邊環境和建筑物影響，本團隊組織開展技術攻關，主要成果包括：
1.首次基于現場試驗，驗證了多次鉆爆沖擊波作用下，單層鋼化玻璃的疲勞破壞現象；制定臨建建筑物多次爆破沖擊波破壞效應的控制標準。
2.總結與圍巖等級相匹配的量產常用炸藥類型、水封爆破技術；建立了炸藥、巖石不同匹配值與爆破塊度之關系：對強度大于30MPa的III級及以上硬質圍巖，應采用2號巖石乳化炸藥；對強度介于5-30MPa的IV級軟巖，應采用二級煤礦許用炸藥。對強度小于5MPa的V圍巖，應采用三級煤礦許用炸藥，最優阻抗匹配系數為2.53-3.30。另據試驗結果知，為滿足隧道施工中裝運碴土要求，炸藥巖石阻抗匹配并非在匹配系數為1.0時最優，而在1.98-3.30之間，且圍巖強度越低，其對應最優阻抗匹配值越大。發現在藥量相同的情況下，水封爆破的振速小于常規爆破振速的非慣性推測現象，水封爆破有明顯的減振作用。初步分析認為，一是水封不同于水介質爆破；二是“水袋+炮泥”的可靠堵塞比常規堵塞和不堵塞工況，使爆破振動的各向分布均勻化所致。隧道水封爆破相比常規爆破工藝，具有降低炸藥單耗，提高能量利用率，提高循環進尺，降低振速，減小粉塵濃度等優勢，具有良好的技術經濟和社會效應。
圖1 測點布置示意圖
圖2 玻璃前后沖擊波超壓峰值變化曲線
圖3 爆破沖擊波反復作用下鋼化玻璃現場發生破裂
中南大學
2023-03-09
一種毫米波天線對中控制系統
本發明公開了一種基于毫米波通信天線差速旋轉方式的毫米波天線對中控制系統。本發明的對中控制系統由多個相同的對中控制裝置組成，對中控制裝置分別設置在不同的毫米波天線通信站點中；每個對中控制裝置包括天線轉動模塊、位置信息檢測模塊、天線信息采集傳感器和對中控制模塊；天線轉動模塊、位置信息檢測模塊和天線信息采集傳感器分別與對中控制模塊。本發明能有效提高毫米波天線對中精度，實現天線自動化對中通信，減少對中前的準備工作和數據交換工作，增加毫米波的通信保密性，實現毫米波通信機動性、可靠性及野外自適應特性。
西南交通大學
2018-09-19
中國科大在分布式量子精密測量方面取得重要進展
中國科學技術大學教授潘建偉及其同事陳宇翱、徐飛虎等利用多光子量子糾纏在國際上首次實現分布式量子相位估計的實驗驗證，這為將來構建基于量子網絡的高精度量子傳感奠定基礎。該成果于11月30日在國際學術知名期刊《自然·光子學》上在線發表。 分布式傳感是一種可用于同時執行遠程空間多個節點上精密測量任務的重要手段，在日常生活、科學研究和工程等領域有著廣泛的應用。例如，該項技術可用于橋梁、飛機等大型結構的應力場分布和溫度場分布的有效監測。隨著量子技術的不斷發展，傳感技術也邁進了量子化時代。量子網絡作為量子信息和量子計算的重要組成，在執行各類遠程多節點任務中起著重要作用。當對多個空間分布的參量進行測量時，分布式量子傳感能夠實現超越經典統計極限的測量精度。然而，分布式量子傳感面對的一個重要問題是：如何選擇并制備能夠實現對多個參量最優的測量精度的量子糾纏態。研究表明，對于某類分布式的最大糾纏態，理論上能夠達到最優測量精度，即海森堡極限。 研究團隊設計了最優的測量方案，基于多光子量子糾纏，通過操縱六光子干涉儀，實驗演示了多個獨立的相移及其平均值測量。實驗結果顯示，利用分布式糾纏態進行測量，其精度可以超越經典傳感器的理論極限。基于光子糾纏和相干性組合的方案，研究團隊進一步實驗演示了多個空間相移的線性組合測量（參數數量總個數達到21個），與僅利用粒子糾纏的方案對比，該組合式方案不僅能夠增加可測量參數數量，還能提高測量精度。 該項工作成功實現了多參量分布式量子傳感的原理性實驗驗證，評估了不同糾纏結構情況下的測量精度，驗證了糾纏結構對測量精度的增強效果，擴展了資源利用率和可測量的參量數量，朝分布式量子傳感的實際應用邁出了重要一步。《自然·光子學》雜志的審稿人對該工作給予高度評價，稱贊這是一項“重要的里程碑工作”（constitutes a significant milestone）。
中國科學技術大學
2021-02-01
中國科大在分布式量子精密測量方面取得重要進展
項目成果/簡介:中國科學技術大學教授潘建偉及其同事陳宇翱、徐飛虎等利用多光子量子糾纏在國際上首次實現分布式量子相位估計的實驗驗證，這為將來構建基于量子網絡的高精度量子傳感奠定基礎。該成果于11月30日在國際學術知名期刊《自然·光子學》上在線發表。 分布式傳感是一種可用于同時執行遠程空間多個節點上精密測量任務的重要手段，在日常生活、科學研究和工程等領域有著廣泛的應用。例如，該項技術可用于橋梁、飛機等大型結構的應力場分布和溫度場分布的有效監測。隨著量子技術的不斷發展，傳感技術也邁進了量子化時代。量子網絡作為量子信息和量子計算的重要組成，在執行各類遠程多節點任務中起著重要作用。當對多個空間分布的參量進行測量時，分布式量子傳感能夠實現超越經典統計極限的測量精度。然而，分布式量子傳感面對的一個重要問題是：如何選擇并制備能夠實現對多個參量最優的測量精度的量子糾纏態。研究表明，對于某類分布式的最大糾纏態，理論上能夠達到最優測量精度，即海森堡極限。 研究團隊設計了最優的測量方案，基于多光子量子糾纏，通過操縱六光子干涉儀，實驗演示了多個獨立的相移及其平均值測量。實驗結果顯示，利用分布式糾纏態進行測量，其精度可以超越經典傳感器的理論極限。基于光子糾纏和相干性組合的方案，研究團隊進一步實驗演示了多個空間相移的線性組合測量（參數數量總個數達到21個），與僅利用粒子糾纏的方案對比，該組合式方案不僅能夠增加可測量參數數量，還能提高測量精度。 該項工作成功實現了多參量分布式量子傳感的原理性實驗驗證，評估了不同糾纏結構情況下的測量精度，驗證了糾纏結構對測量精度的增強效果，擴展了資源利用率和可測量的參量數量，朝分布式量子傳感的實際應用邁出了重要一步。《自然·光子學》雜志的審稿人對該工作給予高度評價，稱贊這是一項“重要的里程碑工作”（constitutes a significant milestone）。
中國科學技術大學
2021-04-11