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精準能量調控點環光斑激光加工頭
【研究背景】
圖1所示高斯光斑、平頂圓光斑和環形光斑作用在材料上的光強與溫度場分布示意圖，常規高斯光束能量分布不均勻，中心能量強邊緣能量弱，使用高斯分布聚焦光斑進行激光焊接時，由于光斑中心部分吸收的激光能量高，材料容易熔化氣化蒸發，從而產生飛濺、形成凹陷和空洞等缺陷。平頂光斑作用在材料上時，用于熱傳導的作用，還是會造成中心與邊緣的溫度場分布不均勻，焊接熔深呈現月牙分布。控制飛濺、凹陷和空洞等缺陷的關鍵因素是控制激光束的能量分布，減少中心材料溫度和以及焊點中心和邊緣的溫度差。合理設計的環形光斑，有利于獲得相對均勻性的溫度場分布和相對均勻的熔深分布，減少飛濺、凹陷和空洞等焊接缺陷，是目前高端激光焊接應用的一個技術發展方向。
圖1 不同光斑的光強分布和在材料上的溫度場分布
【痛點問題】
現有基于擺動掃描方式和點環形模式可調光纖激光器，在一定程度上解決了激光焊接的飛濺問題，但是存在結構復雜，設備制造成本和維護成本高，而且不太適合高精密或大功率厚板的激光焊接。
【解決方案】
本成果從激光光學聚焦頭的設計上，提出了申請專利技術的基于衍射光學元件和折射光學元件的環形光斑或點環產生方法，結構設計靈活方便，可適用于高精密激光焊接、高反射材料加工和高功率厚板激光焊接。
（1）基于衍射光學元件的環形光斑產生方法
為了解決能量分布不均勻以及光束敏感性的問題，本成果通過螺旋相位板產生渦旋光束來獲得環形光斑進行焊接。螺旋相位板是一種具有固定折射率的透明板，其一面是平面結構，相對面具有螺旋形狀結構，類似于旋轉臺階，如圖2所示。
圖2 螺旋相位板結構
螺旋相位板其厚度隨著方位角的變化而變化。高斯分布的激光束從螺旋相位板平面端面入射，光束中心與螺旋相位板中心對齊，出射的光束相位被改變，附加一個螺旋相位因子，能量分布變為環形分布，出射的光束變為渦旋光束，其中l為渦旋光束的拓撲荷數，影響渦旋光束能量較低區域的大小。螺旋相位板的臺階高度通常為微米量級，并且初始光束都是通過擴束系統擴束的，基本沒有發散，因此，螺旋相位板對光束光強基本沒有衰減，而只是改變光束的相位。利用螺旋相位板產生的渦旋光束解決了能量分布均勻性的問題，同時用螺旋相位板產生的渦旋光束的穩定性好，環形的能量分布特點，不容易受到外界其他因素影響，可以較為穩定地保持光斑均勻性。本成果具體產生渦旋光束的光路圖如圖3所示。表1給出了不同拓撲數渦旋光束的光場分布。
圖3 產生渦旋光束的光路圖
表1 不同拓撲數渦旋光束的光場分布
本成果設計加工了產生渦旋光束的衍射光學元件，通過組合獲得了不同拓撲數的渦旋光束，圖4給出實驗生產的渦旋光束，相對其他方法產生的環形光斑，采用渦旋光束方式產生環形光斑的好處是，離開焦面還能保持環狀光強分布。除了在激光增材制造有用外，這種光束未來在切割、焊接、打孔等方式都有應用，可以獲得更好的溫度場分布和更好的激光加工效果。
圖4 實驗生產的渦旋光束
（2）基于折射光學元件的環形光斑或點環光斑產生方法
圖5為基于折射光學元件的環形光斑的產生方法，包括透射式的和全反射式的結構，后面根據不同的焊接溫度場分布設計不同組合的環形光斑。
（a）三鏡方案
（b）兩鏡方案
（c）單鏡方案
圖5 基于折射光學元件的環形光斑的產生方法
華中科技大學
2022-09-27
NMT細菌/病毒/組織感染組織能量代謝儀
“NMT界喬布斯”許越先生推薦創新平臺
中關村NMT產業聯盟推介成員單位創新產品
“生物安全，人人有責”
推出背景：
在國際競爭白熱化，戰爭形態多樣化的今天，生物安全已成為國家安全的重要組成部分，為積極應對這一挑戰，2019年10月，生物安全法草案于首次提請十三屆全國人大常委會第十四次會議審議。本次新冠肺炎疫情的爆發，讓各界更加意識到，生物安全對于確保國家安全、保障社會穩定、人民群眾生命安全和身體健康的重要性。
國家安全就是國家競爭，歸根結底又是科技實力的競爭！因此，作為中國的高新技術企業，中關村NMT聯盟的會員單位，旭月（北京）科技有限公司利用20多年的技術積累，以NMT：非損傷微測技術為底層核心技術，迅速推出了與國家生物安全相關多種檢驗，監測儀器設備，以及適用于多個學科及領域的研發平臺：
《NMT生物安全創新平臺》特制系列產品！
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應對挑戰：
1）組織器官水平研究：隨著研究的深入，單細胞的生理狀態，以及對不同環境的生理反應，與處于機體組織器官中的細胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測單細胞，還可以實現對細胞的原位檢測，以及對活體組織器官的在體檢測，很好地彌補了這一研究手段的空白。
2）活體研究：可在離體或在體的情況下，對活體組織，開展代謝研究，無需提取、無需染色。
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分類及用途：
1）《NMT細菌感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-BTM-100）
基于底層核心NMT技術，以及成熟的技術解決方案，讓科研人員可以馬上投入相關科研創新工作。
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2）《NMT細菌感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-BTM-200）
基于底層核心NMT技術，結合自身科研興趣，以及其它相關技術參數，在我方技術人員協助下形成技術解決方案，讓科研人員建立更具獨有創新特色的實驗平臺。
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《NMT細菌感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-BTM-100）
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用途：
基于底層核心NMT技術，以及成熟的技術解決方案，讓科研人員可以馬上投入相關科研創新工作。
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參數：
1.基本功能：
1.1針對細菌感染組織能量代謝研究設計
1.2活體、原位、非損傷檢測
1.3可檢測指標：H+、O2
2.性能：
2.1自動化操作
2.2長時間實時和動態監測
2.3無需標記
2.4立體3D流速檢測
3.軟件：
3.1imFluxes智能軟件，可直接檢測、輸出離子分子的濃度與流速
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《NMT細菌感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-BTM-200）
應對挑戰：
1）組織器官水平研究：隨著研究的深入，單細胞的生理狀態，以及對不同環境的生理反應，與處于機體組織器官中的細胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測單細胞，還可以實現對細胞的原位檢測，以及對活體組織器官的在體檢測，很好地彌補了這一研究手段的空白。
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用途：
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參數：
1.基本功能：
1.1針對細菌感染組織能量代謝研究和研發設計
1.2活體、原位、非損傷檢測
1.3可檢測指標：H+、O2
1.4可實時監測和記錄檢測時的環境參數：溫度、濕度、大氣壓、海拔、經緯度
1.5 可拓展檢測指標：葡萄糖、NADPH、ATP
2.性能：
2.1自動化操作
2.2長時間實時和動態監測
2.3無需標記
2.4立體3D流速檢測
3.軟件：
3.1imFluxes智能軟件，可直接檢測、輸出離子分子的濃度與流速，以及檢測時的環境參數
旭月（北京）科技有限公司
2021-08-23
NMT寄生蟲感染組織能量代謝儀
“NMT界喬布斯”許越先生推薦創新平臺
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“生物安全，人人有責”
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1）組織器官水平研究：隨著研究的深入，單細胞的生理狀態，以及對不同環境的生理反應，與處于機體組織器官中的細胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測單細胞，還可以實現對細胞的原位檢測，以及對活體組織器官的在體檢測，很好地彌補了這一研究手段的空白。
2）活體研究：可在離體或在體的情況下，對活體組織，開展代謝研究，無需提取、無需染色。
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旭月（北京）科技有限公司
2021-08-23
開放式多端口能量路由器平臺
以電能為核心，可匯集和管理電、冷、熱、燃氣以及其他形式的能源，具備能量靈活轉化、變換、傳遞和路由功能，并實現能源物理系統與信息系統的融合，是支持能源互聯網的核心裝置。
1、獨立統一的控制器、DSP（C6000）控制和快速原型控制器都可以根據用戶的需求進行定制。
2、交流端口、直流端口可根據客戶需求進行定制，端口數量和電壓等級均可靈活變化。
3、直流端口電壓等級可變，可以根據用戶需求進行端口復用。
4、具備策略調度系統功能，統一控制器下所有變流器之間不需要通訊，通訊調度不需要考慮延時，是真正意義的實時控制，離并網實時切換，外接設備即插即用。
5、能量路由器具備二次開發特點，可根據客戶需求提供完整硬件原理圖和軟件全部源代碼。
南京研旭電氣科技有限公司
2022-07-22
學習貫徹習近平文化思想·創新案例 | 傳遞“強農報國”正能量，中國農業大學這樣做！
為持續加強師生理論武裝，推動黨的創新理論入腦入心、落地生根，中國農業大學積極建設學校黨委理論學習宣講團，抓住學習宣傳黨的二十大精神、習近平總書記重要回信精神和主題教育歷史契機，搭平臺、強隊伍，深入師生、深入基層，走村入戶宣講對談，累計受眾數百萬人，把黨的創新理論傳播到校園的每一個角落、傳播到廣闊的鄉村田野，通過百萬宣講傳遞“強農報國”正能量，凝聚起“強國先強農、農大作先鋒”精神力量。
中國高等教育學會
2024-07-24
在原子核殼演化研究上的新進展
雙幻核132Sn（Z=50，N=82）附近由于實驗數據缺乏，人們對該區域殼結構是否會發生變化一直存在著爭論。因此，實驗上進一步研究該區域的殼演化特征，探討殼演化內在機制是一個非常重要而有趣的課題，對理解核天體物理中的快中子俘獲過程也有重要意義。圖1. 奇質量Ag同位素第一個1/2-態和9/2+態 圖2. (a) 理論計算的質子有效單粒子能能級差的系統性演化 曲線。(b) 中子在h11/2軌道的占據 近期，核物理與核技術國家重點實驗室的李智煥、華輝課題組和合作者在日本理化學研究所開展了對123Pd和125Pd核的β衰變實驗研究，首次在衰變子核123Ag和125Ag 的低激發能區發現了具有β放射性的同核異能態。利用新發現的同核異能態，討論了奇質量Ag同位素中由πg9/2 和 πp1/2兩個軌道形成的Z=40次閉殼能隙在N=82附近的演化（見圖1）。研究表明在N=82處，Z=40次閉殼能隙可能存在明顯的減小。為了進一步了解殼演化的微觀機制，使用包含了張量力的殼模型計算了這個質量區單粒子軌道的演化，結果顯示相比于N=50處，Z=40次閉殼能隙在N =82處存在明顯的減小，張量力對 Ag 同位素中πg9/2 和 πp1/2 軌道以及 Z=40 次閉殼能隙在接近 N=82 時的演化起到非常重要的作用（見圖2）。
北京大學
2021-04-11
ZnO@ZIF-8核殼結構微球及其制備方法
本發明公開了一種ZnO@ZIF-8核殼結構微球及其制備方法。微球由ZnO和ZIF-8組成核殼結構微球，其中，核為ZnO、殼為ZIF-8，球狀ZnO核的直徑為250～300nm、表面為粗糙面，ZIF-8殼厚為40～60nm，其由塊狀多面體構成，微球的比表面積≥300m2/g；方法為先按照重量比為3.5～7.5：250的比例，將兩水合醋酸鋅加入二乙二醇中，并于140～180°C下回流至少1h，得到反應液，再待反應液冷卻至室溫后，對其依次進行固液分離、洗滌和干燥的處理，得到球狀ZnO，接著，按照重量比為0
安徽建筑大學
2021-01-12
核殼結構NiO-CdS同軸納米纖維及其制備方法
本發明公開了核殼結構NiO-CdS同軸納米纖維及其制備方法。以醋酸鎳、草酸銨和三乙胺為反應原料，水浴反應后，收集含鎳沉淀物，煅燒獲得NiO納米粉。稱取0.1gNiO，加入到30mL含一定量醋酸鎘水溶液中，超聲分散10～20分鐘，得分散液A；稱取1mmol硫脲，加入30mL去離子水，滴加0.1mL乙二胺，溶解得溶液B；將溶液B加入到分散液A中，磁力攪拌12小時后，置于家用微波爐中，低火加熱30分鐘；反應結束后，趁熱過濾沉淀物，即得本發明的核殼結構NiO-CdS同軸納米纖維。核殼結構NiO-CdS同軸納
安徽建筑大學
2021-01-12
一種核殼結構合金納米顆粒的制備方法
本發明公開了一種核殼型合金納米顆粒的制備方法。該方法包括：使用有機硅烷偶聯劑在氧化物基底表面生長出自組裝單分子層。隨后在生長有自組裝單分子層的基底表面通過原子層沉積生長一種金屬核心，接著在金屬核心上通過原子層沉積選擇性地生長另一種包覆核心的金屬殼層。該方法可以通過調節原子層沉積的生長循環次數控制核心尺寸與殼層厚度，以及核與殼的合金成分比例。按照本發明使用的基底改性方法實現核殼結構合金顆粒的制備，由于采用了原子層沉積的工藝，因此對于生長的核殼結構合金顆粒能夠達到納米級的可控性。并且基于基底改性的方法對
華中科技大學
2021-04-14
核安全殼高分辨率影像采集系統
本發明提供一種核安全殼高分辨率影像采集系統，包括移動平臺、采集平臺和控制中心，所述移動 平臺包括框架，用于控制采集平臺豎直位置并擔負配重的電機總成，用于控制采集平臺距離安全殼殼壁 距離的推拉桿裝置，安裝于框架底部用于控制采集平臺及移動平臺水平位置的軌道輪，控制箱，無線網 橋，以及用于采集平臺上下移動限制控制的軌道繩；所述采集平臺包括框架，固定在框架兩側用于沿著 安全殼壁采集照片的相機，固定在框架中間位置的集控箱，固定在框架上沿的光控照明燈，以及
武漢大學
2021-04-14