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成果的背景及主要用途： 作為國家中長期科學技術(shù)發(fā)展的 11 個重點領(lǐng)域之首的能源領(lǐng)域，發(fā)展高效 潔凈超(超)臨界燃煤發(fā)電機組是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑，而蒸汽溫度和壓力的 提高使得高溫管道等設(shè)備的服役環(huán)境更加惡劣，特別在最薄弱的焊接接頭部位， 頻繁的早期失效事故引起的機組非計劃停運往往造成巨大的經(jīng)濟損失，甚至導致 嚴重的人員傷亡。因此，對設(shè)備進行科學準確的評估與預測，避免突發(fā)性的早期 失效，是保證機組安全運行的關(guān)鍵。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 該項目在國家自然科學基金委、天津市科委及電力行業(yè)的大力支持下，針對 超(超)臨界機組關(guān)鍵高溫設(shè)備，探明了耐熱鋼焊接細晶區(qū) IV 型開裂、焊縫內(nèi)部 埋藏裂紋、插套焊接頭振動疲勞開裂等典型早期失效的產(chǎn)生機理，并提出了耐熱 鋼焊接工藝、現(xiàn)場局部熱處理規(guī)范、插套焊焊接工藝與焊趾熔修用焊接材料等相 應(yīng)的延壽技術(shù)；開發(fā)了在役高溫設(shè)備實時老化性能的微創(chuàng)測試技術(shù)與設(shè)備，建立 了基于蠕變損傷累積的剩余壽命評估技術(shù)；揭示了殘余應(yīng)力和拘束水平對蠕變裂 紋擴展行為的影響機制，建立了定量考慮這兩者影響的高溫缺陷壽命預測模型， 豐富了高溫壽命評估方法。與國內(nèi)外同類技術(shù)相比，該項目提出的壽命預測模型 的精度大大提高，延壽技術(shù)更科學、全面、有效。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況： 經(jīng)專家鑒定，達到了國際先進水平。該項目共申請國家發(fā)明專利 11 項（已 授權(quán) 4 項）、獲軟件著作權(quán) 3 項；發(fā)表論文 31 篇，其中 SCI 論文 12 篇，EI 論 文 9 篇，并多次在國內(nèi)外學術(shù)會議上做大會報告。 應(yīng)用前景分析及效益預測： 該項目推動了我國超(超)臨界機組高溫部件壽命評估與延壽技術(shù)的發(fā)展，解 決了超(超)臨界機組目前面臨的早期失效難題，不僅可保證機組的安裝質(zhì)量，而 83天津大學科技成果選編 且減少了不必要的返修，減少機組因非計劃停運和檢修周期超期帶來的巨大發(fā)電 損失，對機組的安全經(jīng)濟運行具有重要意義。 應(yīng)用領(lǐng)域：新技術(shù) 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件： 近三年來，該項目開發(fā)的壽命評估軟件與延壽技術(shù)在全國 10 個省市的 16 個電廠得到應(yīng)用，經(jīng)濟效益達 2.3 億元，取得了顯著的社會經(jīng)濟效益。 合作方式及條件：根據(jù)具體情況面議

曲折波導行波管是傳統(tǒng)螺旋線和耦合腔行波管的折中，具有較寬的工作帶寬和較大的功率容量，在毫米波和太赫茲頻段具有獨特的優(yōu)點。為了進一步提高器件的性能，研制了新型慢波結(jié)構(gòu)，以及毫米波段新型慢波結(jié)構(gòu)真空電子器件。研制成功的Q波段連續(xù)波曲折波導行波管突破了高效率曲折波導慢波結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工與裝配、大電流密度電子槍、大功率連續(xù)波輸出等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了大功率輸出。 曲折波導慢波結(jié)構(gòu) Q波段連續(xù)波曲折波導行波管應(yīng)用于衛(wèi)星通信、電磁干擾等裝備系統(tǒng)中。

太赫茲（THz）科學技術(shù)既是重大的基礎(chǔ)科學問題，也是國家的重大需求。然而，作為一段全新的的電磁波譜，實現(xiàn)THz波傳輸與控制的相關(guān)器件極為匱乏，大大限制了THz科學技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。本項目提出了THz波物質(zhì)探測、低損傳輸、高速控制的新理論和新技術(shù)，研制出多種實用化THz功能器件。本項目的主要成果包括：(1) 提出了THz波吸收的理論模型，研制出吸收率達到85%以上的窄帶、多帶和寬帶太赫茲吸收材料，解決了傳統(tǒng)電磁波吸收材料無法有效工作于THz頻段的技術(shù)難題；(2)提出“人工電磁結(jié)構(gòu)”與“電子功能材料”相結(jié)合構(gòu)建可調(diào)諧太赫茲功能器件的思想，研制出開關(guān)速率達到0.1ms的太赫茲開關(guān)、調(diào)制速率達到10Mbps的太赫茲波調(diào)制器，帶內(nèi)透射達到80%的太赫茲帶通濾波器，以及高效太赫茲功率衰減器；（3）基于高阻Si的深能級摻雜技術(shù)和石墨烯二維晶體材料，研制出寬帶太赫茲波空間調(diào)制器，開關(guān)速率達到5MHz，空間調(diào)制面積達到3英寸，為提高太赫茲成像速率和分辨率奠定了基礎(chǔ)；(4)提出極化約束實現(xiàn)太赫茲波導低損耗傳輸?shù)男赂拍??；凇熬酆衔锟招静▽А迸c“周期性金屬光柵結(jié)構(gòu)”的集成，研制出一種雙面光柵聚合物空芯波導實現(xiàn)了單模的傳輸,大幅度降低太赫茲傳輸損耗到0.68dB/m，達到了實用化的要求。 這一研究成果既加深了對THz波譜特性和基本物理現(xiàn)象的理解，也解決了THz傳輸、控制、波譜識別和應(yīng)用成像的多個關(guān)鍵科學問題。本項目成果的實施，可望實現(xiàn)載波300GHz以上高速無線通信，為太赫茲波無線通信、雷達探測、醫(yī)療診斷以及以及波譜成像等應(yīng)用系統(tǒng)提供了重要的技術(shù)支撐。在Appl. Phys. Lett., Sci. Rep., Opt. Lett., Optics Express, J. Opt. Soc. Am.等國際主流期刊上發(fā)表SCI 論文66 篇。申請國家發(fā)明專利22 項，已授權(quán)專利7 項，獲得教育部自然科學一等獎1項。跟國內(nèi)外綜合比較，本項目的研究成果總體上處于國際先進水平，對推動太赫茲科學快速進入實際應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的科學意義。

微波毫米波大功率計主要完成微波/毫米波領(lǐng)域大功率測試，是監(jiān)測微波毫米波器件性能的關(guān)鍵測試儀器/設(shè)備。 團隊研制的微波/毫米波大功率計可以完成平均功率20kW以上電磁波能量的測定。

曲折波導行波管是傳統(tǒng)螺旋線和耦合腔行波管的折中，具有較寬的工作帶寬和較大的功率容量，在毫米波和太赫茲頻段具有獨特的優(yōu)點。為了進一步提高器件的性能，研制了新型慢波結(jié)構(gòu)，以及毫米波段新型慢波結(jié)構(gòu)真空電子器件。研制成功的Q波段連續(xù)波曲折波導行波管突破了高效率曲折波導慢波結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工與裝配、大電流密度電子槍、大功率連續(xù)波輸出等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了大功率輸出

本項目提出了THz波物質(zhì)探測、低損傳輸、高速控制的新理論和新技術(shù)，研制出多種實用化THz功能器件。

本項目研發(fā)的紅外無損檢測設(shè)備通過超聲波、脈沖光源、連續(xù)光源等方式對被檢測物體進行熱激勵，以紅外熱成像方式檢測物體的內(nèi)部缺陷，具有單次檢測面積大、速度快、可單面檢測、無需拆卸被檢測部件、可在外場使用等優(yōu)點，適合于多種形狀固體材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部裂紋、分層或脫粘缺陷檢測。其主要檢測對象有：材料內(nèi)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(nèi)壁的裂紋和腐蝕坑，C/C復合材料上的裂紋，固體發(fā)動機絕熱層脫粘，航天膠接結(jié)構(gòu)脫粘，焊縫內(nèi)部裂紋等多種材料內(nèi)部缺陷。

東南大學電磁環(huán)境效應(yīng)研究中心相繼開發(fā)出橫電磁波室（TEM Cell）、非對稱橫電磁波室、吉赫茲橫電磁波室（GTEM Cell）、三極化橫電磁波傳輸室（TTEM Cell）等系列橫電磁波室場強裝置。創(chuàng)造性地采用異形結(jié)構(gòu)形式增大GTEM Cell的可用試驗空間，同軸輸入接頭獲國家發(fā)明專利。所研制橫電磁波傳輸室的電壓駐波比小于1.5，外形長度尺寸從0.2m到8m，工作頻率從9kHz到18GHz，最高脈沖工作電壓達80kV，連續(xù)波承受功率大于1kW。本成果可應(yīng)用于信息技術(shù)設(shè)備、電力電子、汽車電子、醫(yī)療器械、集成芯片等產(chǎn)品的電磁兼容性試驗和場強探頭校準。

低聚糖、多糖具有較低的代謝能（1 kcal/g），在食品加工中可作為填充劑 部分替代脂肪、蔗糖或淀粉，提高產(chǎn)品的感官特性、儲藏性能及調(diào)節(jié)機體能量代 謝等功能特性，是一類具有促進腸道健康功能的益生元，可以調(diào)節(jié)腸道氧化應(yīng)激， 促進益生菌增殖，提高體液免疫和細胞免疫功能，改善機體血脂代謝。 目前，聚糖的制備主要依賴于天然資源的提取、水解和衍生。天然資源的生5 長周期性和提取工藝的復雜性嚴重制約了聚糖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 微波技術(shù)在有機合成中已多有應(yīng)用，我們研究發(fā)現(xiàn)微波輔助雜多酸催化技術(shù) 可用于制備低聚糖、巨寡糖，采用該技術(shù)在特定微波和物料條件下，10 分鐘內(nèi)快 速合成了高得率（90%以上）的低聚葡萄糖、低聚甘露糖、低聚木糖、葡-半乳聚 糖、類蟲草多糖等產(chǎn)品。比較分析目前食品加工中使用的聚糖化學結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)功 能，發(fā)現(xiàn)微波固相合成聚糖具有一致的化學和生物學性能。

微波毫米波大功率計主要完成微波/毫米波領(lǐng)域大功率測試，是監(jiān)測微波毫米波器件性能的關(guān)鍵測試儀器/設(shè)備。