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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
鋰離子電池組快速能量均衡技術
本研究成果研究出一種先進的能量管理和能量動態平衡新技術、使電池組使 用壽命（續航能力）成倍增長。
由于鋰離子電池具有單節電壓低的特點，通常將多節電池串聯，構成電池組 使用。而由于制造工藝的原因，單體電池的特性總存在差異，在充（放）電過程 中容易出現部分電池過充或過放的現象，嚴重影響電池的使用壽命，從而導 致電池組使用壽命縮短幾倍甚至十幾倍。為了延長電池組的使用壽命，必須 使所有的電池均保持在同樣的電池荷電狀態（SOC, State of Charge）□因此， 需要建立鋰離子電池組能量均衡系統，平衡電池組中各個單體電池的SOC,充 分發揮各單體電池性能，提高電池組使用容量，延長其使用壽命。該項技術已 有大量研究成果，包括有損均衡（被動均衡）和無損均衡（主動均衡）兩種方式。 有損均衡是能量耗散型方式，技術趨成熟，已經得到廣泛應用（豐田普銳斯混動 汽車）。但其能量全部損耗在電阻上，效率低。無損均衡通過電路對能量進行轉 移來實現能量均衡，效率高。但其結構復雜，控制難度大，目前還在研究過程中。 主要問題是均衡速度慢、效率低。本研究成果提出了一種先進的電池組能量均衡 技術一一總線式均衡技術，與其它均衡技術相比，具有電路簡單、易于模塊化、 均衡速度快、效率高、電路成本不顯著增加的特點。特別適用于大功率儲能系統。 市場及經濟效益分析：
該項技術可以應用于各個領域的儲能系統，是智能電網、可再生能源接 入、分布式發電、微電網以及電動汽車發展必不可少的支撐技術，不但可以有 效地實現需求側管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設備運行效率、降 低供電成本，而且還可以調整頻率和補償負荷波動，提高電網運行穩定性。例如, 風力發電與光伏發電互補系統組成的局域網；偏遠地區供電、工廠及辦公樓供電; 通信系統中不間斷電源和應急電能系統；大規模電力存儲和負荷調峰系統；電動 汽車的動力系統；國家重要部門的大型后備電源；軍事領域中可移動大型供電設 備等。因此，該項技術具有巨大的產業化效益。
重慶大學
2021-04-11
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）
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。
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。
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。
用途：
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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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
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寄生蟲感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-PTM-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寄生蟲感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-PTM-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寄生蟲感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-PTM-100）
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。
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。
?
參數：
1.基本功能：
1.1針對寄生蟲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寄生蟲感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-PTM-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。
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。
用途：
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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參數：
1.基本功能：
1.1針對寄生蟲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
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
高密度過碳酸鈉結晶新技術
成果與項目的背景及主要用途： 過碳酸鈉（SPC），也稱過氧化碳酸鈉或過氧水合碳酸鈉，碳酸鈉過氧化氫 加合物，因產品為固體，也有人稱之為固體形式的過氧化氫。目前國內過碳酸鈉 生產廠家由于結晶工藝以及設備比較落后，產品的穩定性、堆密度、收率、產品 12天津大學科技成果選編 13 的粒度以及顆粒的圓整度等方面與國外產品尚有差距，產品的競爭力較小。為適 應國內外市場競爭的需要，本項目開發了生產高密度過碳酸鈉的結晶新技術。 技術原理與工藝流程簡介：以雙氧水和碳酸鈉為原料，添加特定配比的穩定劑， 在一定溫度下直接反應制備高密度的顆粒過碳酸鈉產品。 技術水平及專利與獲獎情況：試驗產品達到如下質量指標： 1、18 目~80 目粒度范圍的產品質量分率大于 98%； 2、產品容重大于 1000g/L； 3、產品中氯化鈉含量小于 0.3%。 應用前景分析及效益預測：過碳酸鈉無味、無毒、易溶于水，呈白色顆粒狀， 是一種無機氧化劑。其水溶液性質與具有相應組成的過氧化氫和碳酸鈉的水溶液 相似。由于過碳酸鈉易溶于水，并能分解放出活性氧，所以具有很強的漂白、洗 滌能力，是一種新興的堿性漂白劑。主要用于洗滌劑行業，在其他行業如紡織， 印染，造紙，食品和醫藥等方面的應用還尚未打開，即使是洗滌劑行業，在洗衣 粉中的添加量不足洗衣粉總產量的 0.30%，發展十分緩慢。目前，我國洗滌劑的 年產量為 200 多萬噸，若按其中添加 5%-10%的過碳酸鈉計算，僅洗衣粉一項就 要消耗 10-20 萬噸，我國過碳酸鈉的年產量還不能滿足市場的需求。 應用領域：過氧化物的結晶生產。 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模）：具體面談。 合作方式及條件：技術轉讓
天津大學
2021-04-11
超低密度微球支撐劑研究開發
目前，從美國能源信息署的數據可以看出，到2025年，全球的石油年需求量將達到136.5億噸。然而，世界范圍內易開采、低成本的石油資源越來越少，難開采、高成本的石油資源越來越多，因此需要目前主要可以通過開發一些新的技術來解決這一矛盾，水力壓裂就是一種新型高效的開采技術，它是石油、天然氣低滲透油氣井開采增產的重要新技術，水力壓裂一般應用到水平井中。在水力壓裂過程的中，支撐劑是其中的關鍵材料。本項目采用軟化學漿液閥制備超低密度微球支撐劑，廣泛應用于各種油氣井中。
中國科學院大學
2021-04-10
關于電荷密度波序的高精度實驗探測
運用先進的相干共振X射線彈性散射，研究了經典的電荷密度波材料三碲化鋯（ZrTe3 ）中的雜質效應。
北京大學
2021-04-11
高密度過碳酸鈉結晶新技術
過碳酸鈉（SPC），也稱過氧化碳酸鈉或過氧水合碳酸鈉，碳酸鈉過氧化氫加合物，因產品為固體，也有人稱之為固體形式的過氧化氫。目前國內過碳酸鈉生產廠家由于結晶工藝以及設備比較落后，產品的穩定性、堆密度、收率、產品的粒度以及顆粒的圓整度等方面與國外產品尚有差距，產品的競爭力較小。為適應國內外市場競爭的需要，本項目開發了生產高密度過碳酸鈉的結晶新技術。以雙氧水和碳酸鈉為原料，添加特定配比的穩定劑，在一定溫度下直接反應制備高密度的顆粒過碳酸鈉產品。應用前景分析及效益預測：過碳酸鈉無味、無毒、易溶于水，呈白色顆粒狀，是一種無機氧化劑。其水溶液性質與具有相應組成的過氧化氫和碳酸鈉的水溶液相似。由于過碳酸鈉易溶于水，并能分解放出活性氧，所以具有很強的漂白、洗滌能力，是一種新興的堿性漂白劑。主要用于洗滌劑行業，在其他行業如紡織，印染，造紙，食品和醫藥等方面的應用還尚未打開，即使是洗滌劑行業，在洗衣粉中的添加量不足洗衣粉總產量的0.30%，發展十分緩慢。目前，我國洗滌劑的年產量為200多萬噸，若按其中添加5%-10%的過碳酸鈉計算，僅洗衣粉一項就要消耗10-20萬噸，我國過碳酸鈉的年產量還不能滿足市場的需求。
天津大學
2023-05-10
高效和高功率密度電機驅動系統（產品）
成果簡介：高功率大轉矩交流感應電機驅動系統峰值轉矩達1400Nm，應用效果良好；車用高效大功率永磁同步電機驅動系統填補了國內該領域的空白，突破了高速穩定弱磁調速技術難，比功率大于1.45kW/kg。該成果已在大洋電機、北京公交集團、627廠、福田、618廠、山東華盛集團、北京飛馳綠能、安徽安凱公司等企業得到推廣應用。 項目來源：自行開發 技術領域：電氣工程、新能源汽車 應用范圍：電動環衛車、電動公交車、電動轎車、工程機械以及特種工程作業機械等。
北京理工大學
2021-04-14