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太赫茲（THz）科學技術既是重大的基礎科學問題，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器件極為匱乏，大大限制了THz科學技術的發(fā)展及應用。本項目提出了THz波物質探測、低損傳輸、高速控制的新理論和新技術，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頻段的技術難題；(2)提出“人工電磁結構”與“電子功能材料”相結合構建可調諧太赫茲功能器件的思想，研制出開關速率達到0.1ms的太赫茲開關、調制速率達到10Mbps的太赫茲波調制器，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的深能級摻雜技術和石墨烯二維晶體材料，研制出寬帶太赫茲波空間調制器，開關速率達到5MHz，空間調制面積達到3英寸，為提高太赫茲成像速率和分辨率奠定了基礎；(4)提出極化約束實現(xiàn)太赫茲波導低損耗傳輸?shù)男赂拍睢；凇熬酆衔锟招静▽А迸c“周期性金屬光柵結構”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、波譜識別和應用成像的多個關鍵科學問題。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用系統(tǒng)提供了重要的技術支撐。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用領域具有重要的科學意義。

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

煤炭氣化，即在一定溫度、壓力下利用氣化劑與煤炭反應生成潔凈合成氣（CO、H2的混合物），是實現(xiàn)煤炭潔凈利用的關鍵，可為煤基化學品（合成氨、甲醇、烯烴等）、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）、煤基多聯(lián)產(chǎn)、直接還原煉鐵等系統(tǒng)提供龍頭技術，為現(xiàn)代能源化工、冶金等行業(yè)的技術改造和節(jié)能降耗提供技術支撐。 多噴嘴對置式水煤漿氣化技術是世界上最先進的氣流床氣化技術之一。水煤漿經(jīng)四個對置的噴嘴霧化后進入氣化爐內(nèi)，與氧氣反應生成含CO、H2和CO2的合成氣，從氣化爐出來的粗合成氣經(jīng)新型洗滌冷卻室、混合器、旋風分離器和水洗塔等設備的洗滌和冷卻后進入后序工段；氣體洗滌設備內(nèi)的黑水則經(jīng)高溫熱水塔進行熱量回收和除渣后成為灰水再返回氣體洗滌設備內(nèi)，全氣化系統(tǒng)基本實現(xiàn)零排放。 該技術工藝指標先進，與同類技術相比，合成氣有效成分高2～3個百分點、碳轉化率高2～3個百分點、比氧耗降低7.9%、比煤耗降低2.2%等，生產(chǎn)強度大，又減少了專利實施許可費。

本項目專注于太赫茲擴頻設備的研制、生產(chǎn)及銷售，并提供毫米波太赫茲頻段設備定制及相關技術服務。 一、項目進展 已注冊公司運營 二、企業(yè)信息 企業(yè)名稱 南京珞達信息有限公司 企業(yè)法人 徐子昂 注冊時間 2021.7.6 注冊所在省市 江蘇省 組織機構代碼 91320115MA26FU8R1D 經(jīng)營范圍 一般項目：信息系統(tǒng)集成服務；網(wǎng)絡與信息安全軟件開發(fā)；信息安全設備銷售；信息技術咨詢服務；計算器設備銷售；電子產(chǎn)品銷售；計算機軟硬件及輔助設備零售；軟件開發(fā)；技術服務、技術開發(fā)、技術咨詢、技術交流、技術轉讓、技術推廣；特種設備銷售；儀器儀表銷售；通信設備銷售；安防設備銷售；電氣設備銷售（除依法須經(jīng)批準的項目外，憑營業(yè)執(zhí)照依法自主開展經(jīng)營活動） 企業(yè)地址 南京市江寧區(qū)東南大學路33號東南大學國家大學科技園 獲投資情況 東大科技園——紫金科創(chuàng)學生創(chuàng)業(yè)基金10萬元 三、負責人及成員 姓名 學院/所學專業(yè) 入學/畢業(yè)時間 徐子昂 微波 入學 羅新宇 信息工程 入學 雷晨露 會計學 入學 張李凡 信息工程 入學 四、指導教師 姓名 學院/所學專業(yè) 職務/職稱 研究方向 郭健 信息學院 副教授/博導 毫米波太赫茲電路及組件 曹凡 信息學院 助教 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育 徐杰 信息學院 副研究員 微波毫米波電路 五、項目簡介 本項目專注于太赫茲擴頻設備的研制、生產(chǎn)及銷售，并提供毫米波太赫茲頻段設備定制及相關技術服務。核心產(chǎn)品為太赫茲信號源擴展設備、太赫茲頻譜儀擴展設備、太赫茲矢量網(wǎng)絡分析儀擴展設備等，核心業(yè)務還包括太赫茲頻段的器件、設備定制設計及服務。擁有完全獨立自主、成套的知識產(chǎn)權完全，已開發(fā)出系列化產(chǎn)品，團隊具有豐富的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)歷，底層器件設計能力，標準設備開發(fā)能力，快速響應定制化需求能力。相關擴頻產(chǎn)品可突破國外技術封鎖、在國內(nèi)處于領先地位，是國內(nèi)太赫茲擴頻相關技術的領跑者。

基于有機-無機納米復合材料制備了一種柔性 的太赫茲完美吸收器，吸收頻寬 0.1-20 THz，平均吸收率超過 95%，工作頻寬達 到世界領先水平。適用于太赫茲隱身、太赫茲黑體等設備的制備。

 1、主要功能和應用領域 針對太赫茲高分辨雷達和通信系統(tǒng)應用需求，研究了常溫固態(tài)太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的總體方案和實現(xiàn)技術，研究了太赫茲平面肖特基勢壘二極管非線性模型的精確模型，提出了太赫茲高效倍頻電路和低損耗分諧波接收電路的拓撲結構，掌握了太赫茲倍頻器和分諧波混頻器的優(yōu)化方法，解決了固態(tài)太赫茲關鍵技術的工藝難題，突破太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的關鍵技術，打破國外技術封鎖，提高自主創(chuàng)新能力，形成自主知識產(chǎn)權，相關技術水平達到國際先進，為我國太赫茲技術的發(fā)展和太赫茲系統(tǒng)的應用奠定技術基礎，提供技術支撐。 2、特色和先進性 1）國內(nèi)首次報道了400GHz以上頻段的太赫茲源，輸出功率大于5mW 2）首次開展了太赫茲高功率多管芯二極管的三維電磁模型研究； 3）國內(nèi)首次報道了220GHz、380GHz和664GHz分諧波混頻器，變頻損耗指標由于10dB； 4）國內(nèi)首次開展了基于光電結合的太赫茲高速無線通信系統(tǒng)實驗，通信速率大于12.5Gbps； 5）太赫茲核心模塊已應用于太赫茲成像和通信系統(tǒng)中。 3、技術指標 太赫茲倍頻器指標對比 頻段 國外研究機構 電子科技大學 美國VDI FARRAN 仿真 實測 59GHz 26dBm 20dBm 23dBm 17dBm 91.5GHz 22dBm 15dBm 16dBm 13dBm 110GHz 20dBm 12dBm 16dBm 12.5dBm 212.5GHz 15dBm 4dBm 13dBm 7dBm 340GHz 15dBm 4dBm 13dBm 4.5dBm 420GHz 9.5dBm 無 12dBm 4dBm 太赫茲分諧波混頻器指標對比

成果簡介： 1、主要功能和應用領域 針對太赫茲高分辨雷達和通信系統(tǒng)應用需求，研究了常溫固態(tài)太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的總體方案和實現(xiàn)技術，研究了太赫茲平面肖特基勢壘二極管非線性模型的精確模型，提出了太赫茲高效倍頻電路和低損耗分諧波接收電路的拓撲結構，掌握了太赫茲倍頻器和分諧波混頻器的優(yōu)化方法，解決了固態(tài)太赫茲關鍵技術的工藝難題，突破太赫茲連續(xù)波發(fā)射和接收的關鍵技術，打破國外技術封鎖，提高自主創(chuàng)新能力，形成自主知識產(chǎn)權，相關技術水平達到國際先進，為我國太赫茲技術的發(fā)展和太赫茲系統(tǒng)的應用奠定技術基礎，提供技術支撐。 2、特色和先進性 1）國內(nèi)首次報道了400GHz以上頻段的太赫茲源，輸出功率大于5mW 2）首次開展了太赫茲高功率多管芯二極管的三維電磁模型研究； 3）國內(nèi)首次報道了220GHz、380GHz和664GHz分諧波混頻器，變頻損耗指標由于10dB； 4）國內(nèi)首次開展了基于光電結合的太赫茲高速無線通信系統(tǒng)實驗，通信速率大于12.5Gbps； 5）太赫茲核心模塊已應用于太赫茲成像和通信系統(tǒng)中。 3、技術指標 太赫茲倍頻器指標對比 頻段 國外研究機構 電子科技大學 美國VDI FARRAN 仿真 實測 59GHz 26dBm 20dBm 23dBm 17dBm 91.5GHz 22dBm 15dBm 16dBm 13dBm 110GHz 20dBm 12dBm 16dBm 12.5dBm 212.5GHz 15dBm 4dBm 13dBm 7dBm 340GHz 15dBm 4dBm 13dBm 4.5dBm 420GHz 9.5dBm 無 12dBm 4dBm 太赫茲分諧波混頻器指標對比

廣泛應用于汽車、鍋爐及裝備制造等行業(yè)的不銹鋼焊管是我國鋼鐵行業(yè)重點發(fā)展的高端不銹鋼精品深加工產(chǎn)品，其由鋼帶卷制成管而由鎢極氬弧焊接（TIG）而成，但在高速焊接生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)咬邊和駝峰焊道成形缺陷，成為不銹鋼管高效焊接生產(chǎn)的技術“瓶頸”和行業(yè)技術發(fā)展的堵點、難點?；诖?，通過研究揭示不銹鋼管TIG焊接生產(chǎn)提速后出現(xiàn)的咬邊、駝峰焊道表面成形缺陷形成機理，提出利用輔助TIG電弧對熔池進行熱力聯(lián)合調控抑制高速TIG焊接過程中咬邊和駝峰焊道的形成，發(fā)明了列置雙TIG電?。═andem TIG）高效低能耗焊接工藝，將咬邊和駝峰焊道缺陷防止在萌芽狀態(tài)；與單TIG焊相比，焊接速度提高1倍以上，能耗降低20%以上，很好地解決了焊接高質量和高效率難平衡的問題；開發(fā)了鎢極燒蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)和不銹鋼管在線固溶熱處理系統(tǒng)，實現(xiàn)了不銹鋼管高效、低能耗、低成本焊接生產(chǎn)，提升了不銹鋼焊管行業(yè)技術水平。在此基礎上，基于相同熱力調控理念開發(fā)了TIG電弧輔助MIG/MAG電弧高速焊接工藝，焊接速度提高75%。項目累計授權發(fā)明專利5件，制定團體標準2項，工信部認定節(jié)能技術1項，獲中國專利優(yōu)秀獎等科技獎勵6項。項目成果推動和引領不銹鋼焊管生產(chǎn)向高效、低能耗方向發(fā)展，具有顯著的技術優(yōu)勢和應用前景。 （a）工藝原理 （b）列置雙TIG電弧和熔池圖像 圖1 列置雙TIG電弧高速焊接工藝原理 （c）鐵素體不銹鋼焊管 （d）奧氏體不銹鋼焊管 圖2 不銹鋼管列置雙TIG電弧高速焊接生產(chǎn) 圖3 鎢極燒損在線監(jiān)測系統(tǒng) 圖4 奧氏體不銹鋼管高速焊接生產(chǎn)過程中在線固溶熱處理工藝流程

本發(fā)明公開了一種太赫茲波段寬帶吸收超材料，屬于電磁通信 領域。所述超材料包括金屬反射層、介質層和金屬圖案層，介質層位 于金屬反射層和金屬圖案層之間，金屬反射層為連續(xù)金屬薄膜，其厚 度大于太赫茲波的趨膚深度，金屬圖案層由周期性排列的單元器件構 成，單元器件為多個同心金屬環(huán)，其中相鄰單環(huán)的吸收帶寬部分重疊， 形成太赫茲波段寬帶吸收。本發(fā)明提供的太赫茲波段寬帶吸收材料， 大大提高了超材料周期結構的占空比及平均吸收率，并可通