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實驗原理 AFM是SPM家族中應用領域最為廣泛的表面觀察與研究工具之一。其工作原理基于原子之間的相互作用力。當一根十分尖銳的微探針在縱向充分逼近樣品表面至數納米甚至更小間距時，微探針尖端的原子和樣品表面的原子之間將產生相互作用的原子力。原子力的大小與間距之間存在一定的曲線關系。在間距較大的起始階段，原子力表現為引力，隨著間距的進一步減小，由于價電子云的相互重疊和兩個原子核的電荷間的相互作用，原子力又轉而表現為排斥力。這種排斥力隨著間距的縮短而急劇增大。AFM正是利用原子力與間距之間的這些關系，通過檢測原子間的作用力而獲得樣品表面的微觀形貌的。   儀器概述 AFM采用對微弱力極其敏感的微懸臂作為力傳感器──微探針。微懸臂一端固定，另一端置有一與微懸臂平面垂直的金字塔狀微針尖。當針尖與樣品之間的距離逼近到一定程度時，兩者間將產生相互作用的原子力，其中切向力（摩擦力）Ft使微懸臂扭曲，法向（縱向）力Fn將推動微懸臂偏轉。我們所關心的主要是縱向力Fn，它與針尖──樣品間距成一定的對應關系，即與樣品表面的起伏具有對應關系。微懸臂的偏轉量十分微小，無法進行直接檢測，采用光學方法將偏轉量放大，可推知微懸臂偏轉量（即原子力）的大小，最終獲得樣品表面的微觀形貌。   儀器特點 特有的臥式探頭 臥式AFM探頭設計，使原子力作用方向與重力方向垂直而互不干擾；降低了探頭的整體重心；克服了原有粗調與微調逼近機構的垂直蠕動；具有獨特的臥式可視化光路。探頭及儀器性能更加穩(wěn)定和優(yōu)越。   穩(wěn)定的三軸壓電掃描器 采用互相正交的三軸壓電陶瓷掃描控制器，X、Y、Z三軸壓電陶瓷之間互不耦合，可保證掃描圖像不因耦合而失真；掃描器具有更好的掃描線性和獨立性、更高的強度和剛度，兼具更強的掃描驅動力，能同時適用于較小與較大、較輕與較重樣品的掃描成像。   優(yōu)化的檢測與控制系統 采用優(yōu)化的微納米掃描與反饋控制電路系統，配以多路高精度A/D&D/A控制接口，可獲得更高的掃描分辨率、更好的重復性和更佳的圖像質量。   完善的軟件界面與功能 功能強大、界面友好，可適用于Windows XP/Win7/Win8/Win10等操作系統。一般操作者均可輕松而熟練地掌握，只需點擊鼠標，即可完成從圖像掃描到圖像處理及數據信息計算的全部操作。可用鼠標任意選擇局部掃描區(qū)域，實現圖像平移、定位和縮放；可設定掃描次數并自動控制掃描停止；具有實現X、Y方向的面掃描和線掃描的功能；可獲得樣品表面的納米級三維形貌結構和截面線；高質量的彩色/黑白平面圖像顯示與三維立體圖像顯示；具有圖像的二維和三維納米標尺標注功能及粒徑測量功能；具備納米級表面微觀粗糙度的統計及計算功能；可精確測定樣品表面的微納米級臺階高度和深度；完善的圖像處理功能，包括裁剪、粘貼、旋轉、對比調節(jié)、亮度調節(jié)、顏色調整、背景色調整、圖像平滑、濾波等。   簡單便捷的儀器操作 AFM的操作十分簡單和便捷，一般操作人員即可完成，無需專人操作和維護。安裝探針、安裝樣品、粗調和微調進樣、圖像掃描、圖像存儲等操作，均可在1分鐘內完成。特別適用于科學研究、教學實驗及產品檢測。   高穩(wěn)定性與抗干擾能力 AFM既可在良好的實驗條件下完美工作，也可在有一般實驗室、普通桌面、有輕微振動、有環(huán)境干擾、有光照等條件下正常運作，快速掃描觀察各種微納米樣品，獲得理想的圖像和微納米結構信息。具備更好的穩(wěn)定性和抗震性，更強的抗（光、電、磁等）干擾能力，更快的掃描速度（最快1幅圖像/1~6秒，作為對比，進口儀器的掃描速率一般為1幅圖像/10~20分鐘甚至更慢）。   高適用性廣泛應用領域 可同時適用于科學研究、本科生和研究生的教學實驗及納米技術產品的檢測，廣泛適用于各種金屬/非金屬、導體/非導體、磁性/非磁性材料樣品的掃描檢測。對被測材料樣品無特殊要求，免去繁瑣的樣品制備過程，可直接掃描獲得微納米結構信息。   實驗內容與典型實驗數據 部分掃描測試樣品的AFM圖像   部件列表 描述 數量 原子力顯微鏡探頭 1 控制機箱 1 直流高壓電源 1 A/D&D/A控制接口卡 1 AFM微探針 15組60 tips USB光學顯微鏡 1 一體機, 含AFM掃描控制軟件 1 樣品 5 剪刀、鑷子、啟子、放大鏡等工具 1

儀器特點：1、出色的全反射光學系統，保證儀器有優(yōu)秀的信噪比。2、全面安全的智能氣體控制模塊。3、出色的全波段氘燈背景校正技術和高性能自吸雙背景校正。4、全自動的儀器控制，光源支持高性能元素燈，一鍵快速完成。5、先進的燈位八燈架360度旋轉設計。6、設計新穎的原子化器和智能升降。7、MS Window系統下簡潔、專業(yè)、自動、完全操作的RG-WinAAS工作站軟件。

一、 項目簡介為了克服現有的熱拌瀝青修補料不能在冬季嚴寒及夏季多雨修補的不足，本技術提供一種高性能冷補瀝青混合料，冷補料不僅能在雨雪天氣下施工，而且材料不需加熱隨用隨取，施工簡單，修補效果較好能夠有效地改善路面的使用性能，延長了道路的使用壽命。初始強度達到1.5kN，成型后強度8.0kN，殘留穩(wěn)定度>70%，40℃動穩(wěn)定度>1500次/mm。二、 項目技術成熟程度所采用材料為大宗商品；設備均為常見混合料拌和生產設備；該成果中的核心技術廣泛使用有關領域，技術成熟度高。三、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）2013年已經通過河北省交通運輸廳組織鑒定，鑒定結果為國際先進；申請專利一項。四、 市場前景（應用領域、市場分析等）從根本上解決冬季坑槽養(yǎng)護缺乏合適的修補材料、養(yǎng)護成本高、修補結構使用壽命短等問題，對于提高我國公路路面及橋面鋪裝的使用壽命及服務水平具有重要應用價值，市場前景廣闊。五、 規(guī)模與投資需求（資金需求、場地規(guī)模、人員等需求）生產需自有資金100萬元，生產場地規(guī)模500m2，倉庫規(guī)模500m2，人員需求14人。六、 效益分析采用該技術生產的高性能冷補瀝青混合料材料成本低于800元/噸，國外相同產品的售價在6000元/噸，價差較大；其成本構成主要是材料費，人員等其他成本可隨設備水平提高而明顯降低；假如售價為2000元/噸，利潤空間可觀。七、 合作方式校企合作。八、 項目具體聯系人及聯系方式（包括電子郵箱）聯系人：河北工業(yè)大學，肖慶一；聯系方式：15022608360，chaphd@sina.com九、高清成果圖片2-3張

“高精度冷拔鋼管”是將熱軋無縫鋼管或直縫焊管通過液壓拔機和獨特的變形工藝（模具）生產的一種無切屑、冷加工的精密管材。該精密管材可直接或微量珩磨后用作液壓、氣動缸筒管。這項冷拔技術可取代傳統的用熱軋無縫鋼管切削加工液壓缸筒的生產方法。 到目前為止，已在全國七個省市推廣應用，取得巨大的經濟效益和社會效益。 “高精度冷拔鋼管新技術”被國家科技部列入了“國家科技成果重點推廣計劃”。 與傳統的切削加工液壓缸筒方法相比,新技術具有以下優(yōu)點：(1)金屬利用率由45～60％提高到95％以上,(2)成品率接近100％,(3)材料強度提高40～60％，(4)生產效率一般提高幾十倍以上。 成果水平   ： 國內首創(chuàng)，產品達到國際標準。 專利號     ： CN87216006

原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope, AFM)，是一種可用來研究包括絕緣體在內的固體材料表面結構的分析儀器。它通過檢測待測樣品表面和一個微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質的表面結構及性質。將一對微弱力極端敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時，利用傳感器檢測這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級分辨率獲得表面形貌結構信息及表面粗糙度信息。 原子力顯微鏡主要由帶針尖的微懸臂，微懸臂運動檢測裝置，監(jiān)控其運動的反饋回路，使樣品進行掃描的壓電陶瓷掃描器件，計算機控制的圖像采集、顯示及處理系統組成。微懸臂運動可用如隧道電流檢測等電學方法或光束偏轉法、干涉法等光學方法檢測，當針尖與樣品充分接近相互之間存在短程相互斥力時，檢測該斥力可獲得表面原子級分辨圖像，一般情況下分辨率也在納米級水平。AFM 測量對樣品無特殊要求，可測量固體表面、吸附體系等。

項目簡介 原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope, AFM)，是一種可用來研究包括絕緣體在內的固體材料表面結構的分析儀器。它通過檢測待測樣品表面和一個微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質的表面結構及性質。將一對微弱力極端敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時，利用傳感器檢測這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級分辨率獲得表面形貌結構信息及表面粗糙度信息。原子力顯微鏡主要由帶針尖的微懸臂，微懸臂運動檢測裝置，監(jiān)控其運動的反饋回路，使樣品進行掃描的壓電陶瓷掃描器件，計算機控制的圖像采集、顯示及處理系統組成。微懸臂運動可用如隧道電流檢測等電學方法或光束偏轉法、干涉法等光學方法檢測，當針尖與樣品充分接近相互之間存在短程相互斥力時，檢測該斥力可獲得表面原子級分辨圖像，一般情況下分辨率也在納米級水平。AFM 測量對樣品無特殊要求，可測量固體表面、吸附體系等。a 傳統的商業(yè)CAFM 針尖圖  b 覆蓋有石墨烯層的CAFM 針尖應用范圍原子力顯微鏡(AFM) 在許多基礎研究領域中得到廣泛使用，是超微觀察工具，特別是對于不具有導電性的生物樣品和有機材料等，AFM 同樣可以提供較高分辨率的表面形貌圖像。同時，AFM 還具有操縱和改造原子、分子世界的手段。原子力顯微鏡為了避免加寬效應，一般通過電子束加工針尖使其曲率半徑達到幾個納米，來提高圖像的分辨率和準確度。但仍然存在著一些局限性，例如：針尖性質的變化很大，獲得高分辨率的圖像變得很難。另外，針尖掃描時的磨損對分辨率也有影響。AFM 能獲得原子分辨率，主要是因為在其針尖的表面存在著原子級的突起，構成了與樣品的實際接觸。但是這些突起的尺寸形狀和化學組成是未知的，而且在實驗中經常發(fā)生改變，因此獲得可信賴的針尖是成像過程中獲得高分辨率的關鍵。不同的針尖適用于AFM 不同的應用領域。導電原子力顯微鏡（CAFM）采用固體金屬作AFM 的針尖，對材料進行納米尺度的電學表征依然存在著同樣的困擾。 項目階段北京大學工學院研究團隊利用單層石墨烯包覆CAFM 金屬針尖，發(fā)現石墨烯包覆的針尖保留了包覆前針尖的形狀，并且包覆的針尖能承受非常高的電流和摩擦力。新型針尖具有穩(wěn)定、耐磨、壽命長、圖像失真度低等優(yōu)點，很好的解決了現有AFM 針尖中存在的問題，提高了AFM 的儀器性能。知識產權該項研究已經申請了歐洲專利，納米技術設備領域的諸多公司表現出了對該項研究成果的強烈興趣。合作方式 技術轉讓、合作開發(fā)、技術入股。

利用等強度的偏振正交的雙色飛秒光場（800nm + 400nm），深入研究遂穿電子干涉的干涉動力學，提出了利用新型的“時空電子干涉儀”，探測電子在遂穿過程中獲得勢壘下相位，揭示電子隧穿的動力學信息。該工作利用先進的冷靶反沖離子電子動量成像譜儀（所謂COLTRIMS），清晰地測量了正交雙色光場下的光子周期內干涉圖案。通過與理論模擬的對比 [強場近似（SFA）,庫侖修正的強場近似(CCSFA)和數值求解含時薛定諤方程（TDSE）]，揭示出了光電子勢壘下相位的對干涉圖案的貢獻。研究結果表明勢壘下相位蘊藏著的電子隧穿動力學信息，對光電子干涉和光電子全息起著不可或缺的作用。

研究團隊利用一團冷原子云在量子界面中演示了厄米性可調的動態(tài)分束器的干涉，在原子系綜中實現了行進中的光波與定域的原子自旋波之間的直接干涉，構建了一種新的物理模型。該物理模型同時適用于所有類似結構的介質和光界面，為非厄米量子物理研究提供了一個新的平臺。?

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系統本身采用自有的 2 . 4GR F ID電子標簽技術 記錄并采集各種環(huán)境參數，并可通過有線、無線等 數據通訊模式將環(huán)境數據傳輸到數據服務器，系統 安裝簡易，使用方便，運行可靠，防偽保密，增強系統數據安全性可靠性，軟件平臺基于B/S+C/S架構設 計，并采用多種先進軟件設計技術，使環(huán)境參數信息傳達便捷，有效提高安全監(jiān)管效率。 市場對象定位為冷鏈、醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)相關領域，以國內的冷鏈物流企業(yè)、商品零售企業(yè)（各類超 市）、物流配送企業(yè)、倉儲服務企業(yè)為主體，同時兼顧政府機構在特殊行業(yè)的監(jiān)管業(yè)務，在這些行業(yè)及領 域中，國內市場對RFID環(huán)境監(jiān)測的應用才剛剛開始，成功的應用幾乎空白，隨著新技術及新產品的積極 推廣，國內市場將迅速擴大。