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與高速飛行的飛機不同，微小型無人機體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動力學信息。如何讓微小型無人機像鳥類一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領域的難題。 面向微小型無人機的飛行參數測量，北航研發團隊研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實現了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實驗驗證了攻角、側滑角和空速的多參數感知能力，并完成了微小型無人機飛行速度以及機翼微振動的測量，為微小型無人機提供了低成本、高精度的大氣參數傳感方案。 該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測量溫度分布，根據熱敏電阻陣列測得的溫度差準確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結構以及高電阻溫度系數材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實現了微小型無人機的曲面貼附功能。經風洞測試，流速傳感器的理論分辨力達0.11 mm/s,流速測量重復精度約為測量值的0.5%，響應時間約為20ms。在10 m/s時，流速傳感器的最大角度靈敏度為36.7 mV/deg，噪音水平為1.78 mV，根據2σ準則計算出其理論角度分辨力為0.1°。 研究團隊已經完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個流速傳感器裝載到一個微小型無人機平臺上進行飛行參數感知應用。結果表明平均飛行速度的估計誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機翼的微振動信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機翼振動頻率。這項研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場感知在微小型無人機姿態檢測、空速估計以及飛行安全監測方面的應用，為無人機的飛行參數測量提供了創新的設計思路與發展前景。

含有極少原子的金（Au）團簇具有非典型的化學和電子性質，在光學和催化領域具有巨大的應用潛力。然而，在原子尺度上對小團簇基態性質的表征仍然缺乏。我們利用掃描隧道顯微成像技術首次實現了在實空間中直接觀測單個Au20團簇的基態原子結構。該工作的意義在于提供了從原子水平上研究團簇的新途徑，對理解其催化和光學等性質有重要作用。

我國的高光譜成像技術起步較晚，但受日益增長的并十分迫切的社會、經濟需求的激勵，光譜成像技術及應用得到快速發展，光譜分析被用來解決物理學、化學、生物學、地質學、地球物理學、醫學和其它學科中的基礎問題和應用問題。技術團隊完成以柱面C_T消像差專利結構和Offner結構為核心的紫外、可見光、近紅外、短波紅外、中波紅外五型高光譜成像儀產品研發，實現寬波段覆蓋、成像性能好、光譜分辨率高于國外同價位產品，競爭力高。同時積極拓展開發成像光譜儀產品的應用，已研發兼具空間成像和光譜分析能力的微細樣品成像分析儀器——顯微成像光譜儀，用于材料和生物應用。此外配套研制了功能強大的成像光譜數據采集與處理分析軟件，提出了全并行處理機制，大大縮短光譜數據獲取和光譜重建時間，較國外產品用戶體驗更便捷友好，便于大面積推廣。 圖1.短波紅外成像光譜儀

該系統的分辨率可以達到傳統顯微成像系統的 2 倍以上，可以實現 80 納米 以下的寬場成像。

一、項目簡介時間分辨熒光免疫分析法（TRFIA）具有靈敏度高、特異性強、不受背景熒光干擾等特點，在 POCT 領域有極高的發展潛力。目前，市場上的 TRFIA 分析儀以中大型為主，手持式極少。本項目圍繞小型化、低成本等理念，將 TRFIA 技術應用到 POCT 領域。該小型化 TRFIA 測控模塊， 尺寸小、成本低、檢測速度快、 重復性好、適用于多種稀土螯合物。在無濾光片條件下， 基本達到了小型化 TRFIA 測控模塊的性能的極限。二、產品性能優勢（（（（1）使用雙自由度調光法，更優良；2）單次采樣即可滿足精度要求，采樣時間更短；3）單/雙通道可節省兩塊濾光片，成本低一半；4）采用基于多點采樣數據擬合法的熒光物質濃度測定法。檢測方法適用探針多點采樣擬合法稀土螯合物；激發波長：365nm~405nm；發射波長：可見光范圍；可檢最短熒光壽命約 400us調光法LED 電流峰值+LED 電流脈寬檢測時間最大采樣時間范圍為 0～2ms；單次采樣時間小于 3ms以 Eu(TTA)3phen 為檢測對象，檢測限< 0.185mg/L；信號值小于熒光檢測限精密度1.5%熒光光強變異系數 CV

該系統基于三點準直原理，采用真空激光技術，實現對大尺度建筑變形的精密測量。它將整個測量光路置于真空管道之中，接收器使用面陣 CCD ，配以變焦鏡頭和定標系統，可對水平和垂直變形量同時進行高精度測量，相對精度可達 10 － 7 （如對 1000m 長的直線型混泥土壩，測量精度為 0.1mm ）。整個系統按工業標準要求設計，實現全封閉，無裸露部件，各個組成部分由主控機控制全自動運行?？稍趷毫迎h境下進行長期穩定的無人值守運行，對微小變形實現高精度監測。

? 研究面向分布式虛擬環境數據管理系統的底層支撐環境。通過建立協同開發方式的系統，提高仿真資源的可重用性，縮短開發過程，充分共享資源并且為仿真環境提供高效的資源管理機制。研究包括對統一資源命名和定位管理技術的研究；分布式文件系統在分布式仿真環境中的應用及在此基礎上實現的資源集成；數據的標準化表示和傳輸的研究。該技術目前已經在一體化仿真平臺上得到了初步的應用。

縱向偏振激光束作為一種特殊光束，它的主要偏振態與光束的傳播方向一致， 這與傳統的麥克斯韋方程所描述的光的偏振態與它的傳播方向垂直相矛盾;該光 束的尺寸可以小于系統 0.5 波長衍射極限分辨率，達到 0.36 波長，如果用于掃 描成像，可以實現 38%的分辨率提高，對于藍色 405 納米的激光，分辨率可以小 于90納米。

為了更加直觀地探究納米世界，大量研究者致力于發展高時間-空間分辨能力的微納探測技術，由龔旗煌院士負責的“飛秒-納米時空分辨光學實驗系統” 國家重大科研儀器研制項目正是圍繞這一目標開展工作。近日，該重大儀器項目在基于超快光電子顯微鏡技術實現表面等離激元的多維度探測方面取得重要進展，相關成果于2018年11月19日發表在《自然?通訊》 雜志（Manipulation of the dephasing time by strong coupling between localized and propagating surface plasmon modes, https://doi.org/10.1038/s41467-018-07356-x）。 基于金屬納米粒子的局域表面等離激元因其高局域強度，小局域尺度，高靈敏度等特點，被大量應用在不同領域。但是，幾個飛秒的超短模式壽命(dephasing time)大大限制了其應用的廣泛性和實用性。該工作設計的多層結構實現了局域表面等離激元和傳播表面等離激元的強耦合(圖1(a))。動態數值模擬結果也清晰地證明在強耦合下局域表面等離激元模式和傳播表面等離激元模式之間的能量交換。近場方面，光電子顯微鏡對表面等離激元模式進行直接成像，大大突破了原有的遠場探測技術的限制。并且結合不同激發光源，實現不同維度的探測。結合波長可調的激光光源，光電子顯微鏡在頻域記錄下表面等離激元模式隨波長變化的強度演化過程(圖1(b))。結合超快泵浦探測技術，光電子顯微鏡在時域記錄下表面等離激元模式隨時間變化的演化趨勢。該工作更加深入并直觀地探測強耦合體系中的能量轉換過程，并通過強耦合中失諧量的改變實現模式壽命的操控，相較于未耦合的局域表面等離模式，強耦合的模式壽命由6飛秒(10-15秒)提高到10飛秒。這一研究成果對進一步發展基于表面等離激元的人工光合成、生物傳感等應用具有重要的指導價值。圖1、（a）光電子顯微鏡和多層結構示意圖，（b）遠場和近場探測曲線、不同波長激光激發下光電子顯微鏡記錄的局域表面等離激元模式分布圖。 此研究是由北京大學和日本北海道大學共同合作完成，北京大學物理學院博士生楊京寰和重大儀器項目的國際合作者、北海道大學助理教授孫泉為該文章的共同第一作者，北京大學龔旗煌院士和北海道大學Misawa教授為共同通訊作者。除了自然科學基金委的國家重大科研儀器研制項目，該工作還得到了科技部、北京大學人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、極端光學協同創新中心、“2011計劃”量子物質科學協同創新中心、日本文部科學省及學術振興會、北海道大學納米技術平臺等單位的支持。目前國家重大科研儀器研制項目“飛秒-納米時空分辨光學實驗系統”的研制正在有序推進中，已經取得了一批包括此工作在內的階段性成果。該實驗系統的核心儀器是附帶低能電子顯微功能的光電子顯微鏡(PEEM), 其激發光的波長覆蓋范圍從極紫外到近紅外(圖2)。下一步該實驗系統有望在二維材料、光電材料與器件、表面介觀物理等研究領域大顯身手、發揮積極作用。圖2、北京大學研究團隊的飛秒納米時空分辨系統