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本發明公開了一種原子力探針位姿調節裝置,包括探針座，調節 機構和連接頭。其中探針座用于原子力探針的安裝固定；調節機構包 括由下至上的第一調節部件、第二調節部件、第三調節部件、第四調 節部件以及第五調節部件，分別用于原子力探針的里外水平偏擺、左 右水平、上下旋轉、上下俯仰以及上下豎直位姿調節；連接頭用于與 原子力探針測量系統的顯微物鏡相連。本發明能夠實現原子力探針任 意姿態的細微調節，各個調節動作相互獨立，互不影響，提高了探針 姿態的調節精度；且能夠對調節后的位姿進行鎖定，使其保持穩定， 進一步保證原子力探針測量系統的穩定性和精度。 

通過實驗技術和理論方法的雙重突破，在國際上率先實現了對原子核量子態的精確描述，揭示了水的核量子效應，該成果發表于《科學》期刊；通過開發新型掃描探針技術，在國際上首次獲得了單個鈉離子水合物的原子級分辨圖像。掃描隧道顯微鏡（Scanning Tunneling Microscope，STM）是一種空間分辨率可以達到原子量級的微觀探測工具。 然而，受電流放大器帶寬的局限，其時間分辨一般只能達到微秒量級（10-6 s），而很多微觀動力學過程往往發生在皮秒（10-12 s）和飛秒（10-15 s）量級。  為了提高STM的時間分辨率，其中一種比較可行的辦法是將超快激光的泵浦-探測（pump-probe）技術和STM相結合，利用超快光與電子隧穿過程的耦合來實現“飛秒-埃”尺度的極限探測。

研制出國內首臺超快掃描隧道顯微鏡，實現飛秒級時間分辨和原子級空間分辨，并捕捉到金屬氧化物表面單個極化子的非平衡動力學行為。該工作于5月19日發表在物理領域頂級期刊《物理評論快報》上，并被選為編輯推薦文章。

隨著國家交通建設的日益發展，在山區修建高速公路越來越多，隧道開挖是山區修 建高速公路時常常會遇到的課題。實時監測對于保證隧道的安全施工具有十分重要的意 義。本系統可對海量極的現場監測數據進行建庫管理，實現方便、快速、直觀的圖形斷 面交互查詢（包括三維交互式查詢及二維圖形斷面二種模式），程序能夠根據監測數據 進行智能預測并預警，并以一種全新的三維可視效果來表達隧道施工的安全級別，可為 隧道安全施工進行全程三維動態監控。 

本發明屬于隧道及地下工程技術領域，具體涉及一種基于探地雷達的盾構隧道沉降 控制方法。采用動態循環反饋方法進行盾構隧道沉降控制，具體步驟為：采用探地雷達 設備對盾構隧道壁后注漿進行全斷面和縱向的探測，然后通過測定或估算得到注漿材料 介電常數，并將其應用于隧道壁后注漿層的模型試驗探測、正演模擬結果及現場探測的 數據，提取特征圖像和特征波，將其作為訓練輸入樣本，利用小波神經網絡自動識別方 法，得到隧道壁后注漿層分布形態；結合地表沉降監測數據進行分析。根據以上分析結 果確定下一步的施工控制措施，為了驗證控制措施的效果需再一次進行現場的探測，形 成循環動態過程，至完全有效控制盾構隧道不均勻沉降變形。本發明很好地解決壁后注 漿的效果，使得盾構隧道沉降控制方法更加科學化。

為了科學地管理和控制隧道及地下工程建設風險，運用建立的工程風險分析理論與 方法，開發了一套隧道及地下工程風險管理軟件。該軟件可根據擬建工程信息和資料， 結合風險備選數據庫中存儲了大量的隧道及地下工程風險資料，自動生成工程風險調研 表格，對擬建工程進行風險辨識、估計和評價，實現科學的風險決策與管理。同時，軟 件可根據工程施工進度進行實時分析和評估，并利用施工監測數據對在建工程各項風險 進行動態跟蹤管理，對施工中風險進行全面控制，保證工程的順利進行。軟件的基本功 能包括：工程風險數據存儲、輔助風險識別、風險估計計算與風險評價、風險決策和風 險跟蹤管理等。

本成果來自省部級科技計劃項目，2014年獲國家發明專利授權，2015年通過中國鐵路總公司的技術評審，2015年11月獲得國際隧道與地下空間協會年度技術創新獎，認為達到國際領先水平。該項技術的檢測速度從間歇式5km/h，提高到連續性175km/h，它能在正常的列車運行條件下完成整條線隧道的檢測，徹底地改變了國家鐵路網隧道病害不能普查和定期體檢的現狀。該技術還可以用于公路隧道和地下鐵路隧道的健康狀態檢查

本實用新型提供一種隧道基坑用排水系統，包括混凝土防水層，所述混凝土防水層的上端設置有橫向支撐，所述混凝土防水層的表面設置有抽水管道，抽水管道的第一抽水口設置在基坑底部，分離箱串接在抽水管道的中間部位，通過分離箱將基坑內抽出的水和泥沙進行分離，分離出的泥沙又可以通過旋轉分離箱的方式，將分離箱內的泥沙清理干凈，這種方式不僅效率高，而且抽上來的水可直接使用或排放，通過預制半潛式明溝的設計，有效的解決了明溝易堵塞的問題，排出的水可直接流入蓄水池中，并且明溝在開挖過程中，可直接將預制好的溝槽放置在溝內，無需再

小型化高穩定度光頻原子鐘是一項結合小體積和高穩定度優點的時頻計量科學儀器設備，性能指標超越傳統微波原子鐘，基于創新性的研究方案，克服了光晶格鐘和離子光鐘普遍存在的體積龐大、系統復雜的問題，具有巨大的應用前景和產業化能力。該項目已實現基于鈣、銣、銫不同原子體系的小型化高穩定度光頻原子鐘。在鈣原子方面，創新性提出熱原子能級轉移探測方案被國際著名研究單位廣泛引用效仿。在銣、銫原子方面，通過與國內科研機構的項目合作，實現了研究成果處于國際先進水平的小型化高穩定度光頻原子鐘。

本技術提出了基于多尺度理論模擬結合深度機器學習的一整套解決方案，即利用先進多尺度模擬方法精準解析SEI原子結構，建立新一代SEI模型，闡明SEI結構和形成機制，完整構建SEI與電池性能之間的內在聯系，定向設計符合不同商用條件的新型電解液配方，為開發新一代高能量密度電池提供可能。 一、項目分類 顯著效益成果轉化 二、技術分析 隨著智能手機、筆記本電腦等消費電子產品的快速發展，鋰離子電池（Lithium Ion Battery, 簡寫為LIB）已經成為最成功的電化學儲能設備之一，并從根本上影響并改變了人們的日常生活方式。隨著制造工藝的逐步成熟，LIB的能量密度已經接近其理論極限。另一方面，可移動電子設備的快速普及和汽車電動化的蓬勃發展也不斷要求開發具有更高能量密度的充電電池以滿足實際使用的需求，而最先進的LIB依然無法完全滿足上述需求。因此，尋找更高能量比的鋰電池電極材料，加快下一代新型鋰電池關鍵技術的相關研究，已成為制約鋰電池技術產業發展進步的關鍵問題。鋰金屬電池的能量密度雖足以達到下一代電動車的要求，但其自身的穩定性仍令人擔憂，這主要是因為Li金屬的反應活性過高，其幾乎可與所有的電解液均能自發地發生化學反應。在電池的運行過程中，Li電極和電解液之間通過自發化學反應和電化學反應導致了固體電解質界面（solid electrolyte interphase，SEI）的形成。當所形成的SEI結構不均勻時會誘發電池體積膨脹，此外，充放電過程中鋰的不均勻沉積會導致鋰枝晶的形成，鋰枝晶的不規則生長會刺穿SEI，導致SEI膜發生破裂，并產生死鋰，降低鋰金屬電池庫倫效率；更嚴重的是，鋰枝晶的不斷生長會刺穿隔膜，造成電池內部的短路，導致火災和爆炸等安全事故，大大縮短了電池的使用壽命，嚴重阻礙了其大規模商業化發展。因此，SEI對LMB的性能具有至關重要的影響。良好且穩定的SEI可以阻止（或者大幅度減緩）負極界面上反應的持續發生，起到保護Li電極的作用。針對下一代高穩定性鋰金屬電池設計中存在的關鍵問題，結合國際研究進展與本團隊前期研究基礎，我們提出了基于多尺度理論模擬結合深度機器學習的一整套解決方案，即利用先進多尺度模擬方法精準解析SEI原子結構，建立新一代SEI模型，闡明SEI結構和形成機制，完整構建SEI與電池性能之間的內在聯系，定向設計符合不同商用條件的新型電解液配方，為開發新一代高能量密度電池提供可能。本方案已形成完整的工作流，相關自動化軟件已開發完成并交付使用，且具有完全的自主知識產權，可用于國內外上游電池生產研發企業積累原始電池性能數據，大范圍篩選有效電解液組分，指導下一代高能量密度鋰電池研制。 我們的技術優勢與創新主要表現在： 1）首次在電池體系中實現了QM與MM的混合模擬與混合加速； 2）在電池體系模擬中實現了開放電子體系對電化學反應的熱力學和動力學預測； 3）在保證精度的前提下，實現了在納米尺度上對真實的實驗SEI結構直接模擬； 4）通過耦合深度機器學習，實現了電解液組分大范圍篩選與性能優化。