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我國(guó)的高光譜成像技術(shù)起步較晚，但受日益增長(zhǎng)的并十分迫切的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)需求的激勵(lì)，光譜成像技術(shù)及應(yīng)用得到快速發(fā)展，光譜分析被用來解決物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、醫(yī)學(xué)和其它學(xué)科中的基礎(chǔ)問題和應(yīng)用問題。技術(shù)團(tuán)隊(duì)完成以柱面C_T消像差專利結(jié)構(gòu)和Offner結(jié)構(gòu)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(chǎn)品研發(fā)，實(shí)現(xiàn)寬波段覆蓋、成像性能好、光譜分辨率高于國(guó)外同價(jià)位產(chǎn)品，競(jìng)爭(zhēng)力高。同時(shí)積極拓展開發(fā)成像光譜儀產(chǎn)品的應(yīng)用，已研發(fā)兼具空間成像和光譜分析能力的微細(xì)樣品成像分析儀器——顯微成像光譜儀，用于材料和生物應(yīng)用。此外配套研制了功能強(qiáng)大的成像光譜數(shù)據(jù)采集與處理分析軟件，提出了全并行處理機(jī)制，大大縮短光譜數(shù)據(jù)獲取和光譜重建時(shí)間，較國(guó)外產(chǎn)品用戶體驗(yàn)更便捷友好，便于大面積推廣。 圖1.短波紅外成像光譜儀

利用超表面與圖像傳感器集成的新方案實(shí)現(xiàn)快照式光譜成像芯片，結(jié)合計(jì)算光譜分析原理及重建算法，研制出了可見光波段、高精度的光譜成像芯片。

X線數(shù)字直接成像裝置是我們多年科研工作的階段性成果。這是一種利用現(xiàn)代數(shù)字成像技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)，提高傳統(tǒng)X線機(jī)的質(zhì)量和檔次的X線成像和明室透視裝置。該裝置采用了數(shù)字圖像凍結(jié)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)明室透視，改善了放射醫(yī)生的工作環(huán)境。與普通X線透視相比，由于成像時(shí)間短，可以保持在屏幕上供醫(yī)生仔細(xì)觀察，從而降低了X線劑量。同X線電視系統(tǒng)相比，不僅價(jià)格低，而且可以得到同

產(chǎn)品詳細(xì)介紹 植物葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)PlantExplorer PlantExplorer系統(tǒng)的成像面積達(dá)到20 cm x 20 cm，最快每秒鐘可測(cè)量1000張葉綠素?zé)晒獬上駡D片，在全球第一次實(shí)現(xiàn)對(duì)快速熒光誘導(dǎo)曲線O-J-I-P相的成像測(cè)量；可以基于單個(gè)像素或感興趣的區(qū)域（ROI）來計(jì)算熒光參數(shù)；可以實(shí)現(xiàn)多光譜測(cè)量，在測(cè)量光合作用之外，獲取葉綠素指數(shù)、花青素指數(shù)、NDVI、紅外成像和RGB成像。 利用PlantExplorer測(cè)量的熒光成像、葉綠素成像、花青素成像和RGB成像   利用PlantExplorer測(cè)量的OJIP曲線 葉綠素a熒光作為光合作用研究的探針，是研究各種逆境脅迫（干旱、高溫、低溫、營(yíng)養(yǎng)缺失、污染、病害等）對(duì)植物影響的強(qiáng)大工具，亦被廣泛用于篩選同一植物品種的不同基因型。葉綠素a熒光不僅能反映光能吸收、激發(fā)能傳遞和光化學(xué)反應(yīng)等光合作用的原初反應(yīng)過程，而且與電子傳遞、質(zhì)子梯度的建立及ATP合成和CO2固定等過程有關(guān)。幾乎所有光合作用過程的變化均可通過葉綠素a熒光反映出來，而熒光測(cè)定技術(shù)不需破碎細(xì)胞，不傷害生物體，因此通過研究葉綠素a熒光來間接研究光合作用的變化是一種簡(jiǎn)便、快捷、可靠的方法。針對(duì)葉綠素a熒光的測(cè)量方法和參數(shù)分析方法已經(jīng)成為光合作用研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。 在過去的十余年中，針對(duì)植物光合作用測(cè)量的葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)日趨成熟，并得到了廣泛的應(yīng)用。隨著LED技術(shù)、CCD技術(shù)、通信技術(shù)等的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的葉綠素?zé)晒獬上褚裁媾R著新技術(shù)的不斷挑戰(zhàn)。 來自荷蘭瓦赫寧根大學(xué)的Henk Jalink教授在數(shù)十年葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)研究的基礎(chǔ)上，采用最新的LED技術(shù)、CCD技術(shù)和通信技術(shù)，掀起了對(duì)葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)的革命！ Jalink教授設(shè)計(jì)的葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)，包括標(biāo)準(zhǔn)版PlantExplorer和定制化設(shè)計(jì)版CropReporter，其中PlantExplorer系統(tǒng)可以： 最快每秒鐘測(cè)量1000張葉綠素?zé)晒獬上駡D片，實(shí)現(xiàn)對(duì)快速熒光誘導(dǎo)曲線O-J-I-P相的成像測(cè)量（全球唯一！！?。?； 基于單個(gè)像素或感興趣的區(qū)域（ROI）來計(jì)算熒光參數(shù) 實(shí)現(xiàn)多光譜測(cè)量，在測(cè)量光合作用之外，獲取葉綠素指數(shù)、花青素指數(shù)、NDVI、紅外成像和RGB成像。 針對(duì)這些最新的葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)（包括這里介紹的葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)PlantExplorer和能監(jiān)測(cè)16 m2面積里植物的群體光合作用的CropObserver系統(tǒng)等），Jalink教授創(chuàng)辦了PhenoVation公司進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，在國(guó)際光合作用領(lǐng)域和植物表型領(lǐng)域都引起了巨大的震動(dòng)。 PlantExplorer的版本 根據(jù)是否能進(jìn)行多光譜測(cè)量，以及是采用高速（High Speed, HS）相機(jī)還是高清（High Resolution, HR）相機(jī)，植物葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)PlantExplorer有四個(gè)版本： 版本 名稱 功能 多光譜高速版 PlantExplorer Spectral HS 高速測(cè)量葉綠素?zé)晒獬上?、可見光成像、葉綠素成像、花青素成像 多光譜高清版 PlantExplorer Spectral HR 高清測(cè)量葉綠素?zé)晒獬上?、可見光成像、葉綠素成像、花青素成像 PSII高速版 PlantExplorer PSII HS 高速測(cè)量葉綠素?zé)晒獬上? PSII高清版 PlantExplorer PSII HR 高清測(cè)量葉綠素?zé)晒獬上? 主要應(yīng)用領(lǐng)域 光合作用機(jī)理研究，全葉片和整株植物的光合作用測(cè)量 環(huán)境脅迫對(duì)植物的影響 基因型篩選、突變株篩選 脅迫損傷的早期檢測(cè) 植物病理學(xué)、毒理學(xué)、環(huán)境科學(xué)研究 其它和植物光合作用相關(guān)的領(lǐng)域 主要技術(shù)參數(shù) 相機(jī)傳感器類型：CCD 相機(jī)曝光時(shí)間：典型20-1 000 ms 相機(jī)分辨率：高速版30萬像素；高清版140萬像素 Binning：1 x 1到8 x 8 灰階：14比特或16 384級(jí)灰階 圖像采集速度：高速版260幀/秒（307 200像素時(shí)）～1 000幀/秒（100 000像素時(shí)）；高清版20幀/秒 圖像獲取時(shí)間：?jiǎn)螐埲~綠素?zé)晒鈭D像5-1 000 ms，高速版誘導(dǎo)曲線測(cè)量時(shí)800 ms可以獲取208-800張圖像。 圖像格式：16位RAW格式 光譜范圍：350～950 nm 鏡頭類型：8 mm定焦，4 光學(xué)濾光片（僅適用于多光譜版）：6種高質(zhì)量光學(xué)干涉濾光片，包括熒光、紅光、綠光、藍(lán)光、花青素和近紅外濾光片 數(shù)據(jù)傳輸方式：Ethernet 葉綠素?zé)晒饧ぐl(fā)光源：紅色LED，光強(qiáng)0-3 000 mmol m-2 s-1 光化光源：紅色LED，光強(qiáng)0-1 000 mmol m-2 s-1 多光譜和彩色圖像光源：白色LED和近紅外LED 成像面積：20 x 20 cm 工作溫度：+5～+40℃ 尺寸：50(W) x 61(D) x 100(H) cm 重量：55 kg 供電需求：110-240 V交流電 功耗：測(cè)量葉綠素?zé)晒鈺r(shí)峰值3 kW，待機(jī)時(shí)200 W 成像參數(shù)： 多光譜高速版：Fo, FJ, FI, Fm, Ft, FJ’, FI’, Ft=5min, Fm’, Fo’, Fv/Fm, FRO, φEO, φRO,  tFM, A, Sm, PIABS, φPSII, NPQ, qN, qP, Rfd, RNIR, R, RAnth, RRed, RGreen, RBlue, Chl. Index, Ant. Index, NDVI 多光譜高清版：Fo, Fm, Ft, Ft=5min, Fm’, Fo’, Fv/Fm, φPSII, NPQ, qN, qP, Rfd, RNIR, R, RAnth, RRed, RGreen, RBlue, Chl. Index, Ant. Index, NDVI PS II高速版：Fo, FJ, FI, Fm, Ft, FJ’, FI’, Ft=5min, Fm’, Fo’, Fv/Fm, FRO, φEO, φRO,  tFM, A, Sm, PIABS, φPSII, NPQ, qN, qP, Rfd PS II高清版：Fo, Fm, Ft, Ft=5min, Fm’, Fo’, Fv/Fm, φPSII, NPQ, qN, qP, Rfd 功能特性 功能特點(diǎn) 多光譜高速版PlantExplorerSpectral HS 多光譜高清版PlantExplorerSpectral HR PSII高速版PlantExplorerPSII HS PSII高清版PlantExplorerPSII HR 無與倫比的高速相機(jī)（1000幀/秒）測(cè)量快速誘導(dǎo)曲線 ● ○ ● ○ 出色的高清相機(jī)（1.4 M pixel）測(cè)量葉綠素?zé)晒? ○ ● ○ ● 成像范圍20 cm x 20 cm ● ● ● ● 自動(dòng)調(diào)節(jié)花盆底座高度，使得植物上部與相機(jī)保持恒定距離 ● ● ● ● 飽和脈沖強(qiáng)度達(dá)3000 mmol m-2 s-1 ● ● ● ● 光化光強(qiáng)度達(dá)1000 mmol m-2 s-1 ● ● ● ● 可進(jìn)行多光譜測(cè)量 ● ● ○ ○ 精確獲知葉綠素?zé)晒?、葉綠素、花青素和R/G/B圖像每個(gè)像素的變化 ● ● ○ ○ 可設(shè)置進(jìn)行延時(shí)成像測(cè)量 ● ● ● ● 嵌入式電腦進(jìn)行精確的成像、時(shí)間控制、光強(qiáng)控制和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)l  英特爾雙核處理器 8 GB內(nèi)存 128 GB SSD固定硬盤，Windows 7操作系統(tǒng) 1 TB Hybrid混合硬盤用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ) ● ● ● ● 隨機(jī)配送27寸全高清顯示器 ● ● ● ● 功能強(qiáng)大的控制和分析軟件 ● ● ● ● 注：● 代表有，○ 代表無。 主要測(cè)量參數(shù)   成像參數(shù) 參數(shù)解釋 多光譜高速版 PlantExplorer Spectral HS 多光譜高清版 PlantExplorer Spectral HR PSII高速版 PlantExplorer PSII HS PSII高清版 PlantExplorer PSII HR 由儀器控制軟件直接測(cè)量出的成像參數(shù) Fo 植物暗適應(yīng)后當(dāng)所有反應(yīng)中心都處于開放態(tài)時(shí)的初始（最小）熒光成像 ● ● ● ● FJ 植物暗適應(yīng)后測(cè)量JIP誘導(dǎo)曲線（快速熒光誘導(dǎo)曲線）時(shí)的J相成像 ● ○ ● ○ FI 植物暗適應(yīng)后測(cè)量JIP誘導(dǎo)曲線（快速熒光誘導(dǎo)曲線）時(shí)的I相成像 ● ○ ● ○ Fm 植物暗適應(yīng)后當(dāng)所有反應(yīng)中心都處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的最大熒光成像 ● ● ● ● Ft 植物接受光照一段時(shí)間t后的實(shí)時(shí)熒光成像 ● ● ● ● FJ’ 植物照光后達(dá)到J項(xiàng)的熒光成像 ● ○ ● ○ FI’ 植物照光后達(dá)到I項(xiàng)的熒光成像 ● ○ ● ○ Ft=5min 植物照光5 min后的熒光成像 ● ● ● ● Fm’ 照光后當(dāng)所有反應(yīng)中心都處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的最大熒光成像 ● ● ● ● RNIR 近紅外波段的反射光譜成像 ● ● ○ ○ RChl. 葉綠素的反射光譜成像 ● ● ○ ○ RAnth 花青素的反射光譜成像 ● ● ○ ○ RRed 可見光成像的R（紅色）通道反射光譜成像 ● ● ○ ○ RGreen 可見光成像的G（綠色）通道反射光譜成像 ● ● ○ ○ RBlue 可見光成像的B（藍(lán)色）通道反射光譜成像 ● ● ○ ○ 由儀器分析軟件分析得出的成像參數(shù) Fv/Fm 植物暗適應(yīng)后的最大光合效率成像 ● ● ● ● tFM 熒光上升達(dá)到Fm的時(shí)間 ● ● ● ● FRO 植物暗適應(yīng)后與I項(xiàng)可變熒光相關(guān)的參數(shù)FRO=(Fm-Fi)/Fm ● ○ ● ○ jEO 植物照光后與I項(xiàng)可變熒光相關(guān)的參數(shù)?EO=(Fm’-FJ’)/Fm’ ● ○ ● ○ jRO 植物照光后與I項(xiàng)可變熒光相關(guān)的參數(shù)?RO=(Fm’-FI’)/Fm’ ● ○ ● ○ A 誘導(dǎo)曲線上部的互補(bǔ)面積 ● ○ ● ○ Sm Fm-Fo的面積歸一化參數(shù) ● ○ ● ○ PIABS 光合性能指數(shù) ● ○ ● ○ jPSII 植物照光后的實(shí)際光合效率jPSII =Fq’/Fm=(Fm’-Ft)/Fm’ ● ● ● ● NPQ 非光化學(xué)淬滅NPQ=(Fm-Fm’)Fm’ ● ● ● ● Rfd 植物活力指數(shù)Rfd=(Fm-Ft=5min)/Fm ● ● ● ● qN 非光化學(xué)淬滅qN=(Fm-Fm’)/(Fm-Fo’) ● ● ● ● qP 光化學(xué)淬滅qP=Fm’-Ft)/(Fm’-Fo’) ● ● ● ● Fo’ 植物照光后當(dāng)所有反應(yīng)中心處于開放態(tài)時(shí)的最小熒光Fo‘=Fo/((Fv/Fm)+(Fo/Fm’)) ● ● ● ● Chl. Index 葉綠素指數(shù)，與葉綠素含量相關(guān) ● ● ○ ○ Ant. Index 花青素指數(shù)，與花青素含量相關(guān) ● ● ○ ○ NDVI 植被覆蓋指數(shù) ● 代表有，○ 代表無。 應(yīng)用實(shí)例 1）強(qiáng)光對(duì)不同基因型擬南芥的影響 2）缺磷對(duì)不同擬南芥的影響 3）熒光成像揭示肉眼看不到的葉片邊緣傷害 4）利用葉綠素?zé)晒獬上襁M(jìn)行植物病理學(xué)研究 5）干旱處理對(duì)伽藍(lán)菜的影響   我們能提供的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些…… 如下，是1 m高的水稻整株側(cè)面成像結(jié)果： 此外， 我們的葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)已被成功集成到WPS高通量植物表型平臺(tái)中，用于高通量植物葉綠素?zé)晒獬上瘢ü夂献饔茫y(cè)量！   產(chǎn)地：荷蘭 請(qǐng)?jiān)L問 www.phenotrait.com 了解更多詳細(xì)內(nèi)容。

厚板焊接作為我國(guó)核電、船舶、石化等領(lǐng)域重大裝備的關(guān)鍵制造技術(shù)，對(duì)低熱輸入、高效率、高質(zhì)量的新型焊接方法升級(jí)需求極其迫切。窄間隙焊接技術(shù)因采用窄且深的坡口，在厚板焊接時(shí)具有效率高、填充量少、熱輸入小、變形小等優(yōu)勢(shì)，在提高焊接效率和焊接質(zhì)量等方面具有重要應(yīng)用前景。目前，該類技術(shù)在國(guó)外核電、船舶等行業(yè)廣泛應(yīng)用，技術(shù)較為成熟。而我國(guó)窄間隙焊接技術(shù)研究起步較晚，在大厚板核心焊接設(shè)備、工藝及材料均受制于人，尤其針對(duì)我國(guó)國(guó)防重點(diǎn)企業(yè)，存在“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)。高端焊接裝備依賴于進(jìn)口，價(jià)格高昂。國(guó)外主要生產(chǎn)廠家包括法國(guó)寶利蘇迪、日本日立公司、美國(guó)電弧機(jī)器等，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家華恒、唐山開元等依賴于國(guó)外企業(yè)的專利授權(quán)。 國(guó)際和國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)一般采用鎢極擺動(dòng)、陶瓷片約束、橫向交變磁場(chǎng)等控制電弧周期性地在兩側(cè)壁之間燃燒，存在裝置復(fù)雜、母材被磁化或間隙較大等缺點(diǎn)。為解決窄間隙焊接側(cè)壁熔合的難題，課題組另辟蹊徑，創(chuàng)新性地提出了一種具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“厚板超窄間隙旋轉(zhuǎn)電弧焊接技術(shù)及成套裝備”新技術(shù)。該技術(shù)突破了現(xiàn)有窄間隙鎢極氬弧焊接（NG-GTAW，narrow-gap gas tungsten arc welding）工藝的局限性，已實(shí)現(xiàn)壁厚50 mm超窄間隙焊接，能夠更為可靠、簡(jiǎn)便地解決側(cè)壁未熔合缺陷問題。相對(duì)于國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)有技術(shù)，該技術(shù)形成的旋轉(zhuǎn)電弧能夠有效改善電弧熱量及壓力的均勻性，在保證熔敷金屬質(zhì)量均勻的同時(shí)避免熔深過大，具備高質(zhì)量、高效率的突出優(yōu)勢(shì)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，已在國(guó)防、核電、QT等工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)研發(fā)了面向核電、石化、船舶等裝備的大厚板非軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)鎢極超窄間隙GTAW成套裝備（圖1），可實(shí)現(xiàn)板厚超過150 mm、窄間隙5 mm——9 mm的厚壁材料高質(zhì)量自動(dòng)化焊接。 圖1 大厚板非軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)鎢極超窄間隙GTAW成套裝備 該設(shè)備特別適用于厚壁不銹鋼焊接、鈦合金、980高強(qiáng)鋼、9Ni鋼等特種材料，在核電、軍工、石化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。目前處于國(guó)際先進(jìn)水平的寶利蘇迪公司生產(chǎn)的單套設(shè)備售價(jià)高達(dá)380萬元，國(guó)產(chǎn)設(shè)備售價(jià)也達(dá)到150——200萬元水平。而自主設(shè)計(jì)研發(fā)的設(shè)備單套成本僅約30萬元，能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

首先，一種大頭基的表面活性劑(DEAB)可以與反電荷的多頭配體(TPE-BPA)得到一種納米尺寸的無規(guī)配位簇，而后金屬離子(Zn2+)的加入則可迅速使之交聯(lián)形成無定形的白色沉淀物。通過自發(fā)的結(jié)塊過程，沉淀中的分子可進(jìn)一步發(fā)生重排運(yùn)動(dòng)，并使其由白色粉末狀的固體在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)變形成透明且可自支撐的薄膜材料。

設(shè)計(jì)兩個(gè)硅納米棒作為超構(gòu)表面的基本相干像素結(jié)構(gòu)單元，從而實(shí)現(xiàn)光場(chǎng)透射的有效調(diào)控。通過獨(dú)立控制兩個(gè)納米棒的轉(zhuǎn)角，可以實(shí)現(xiàn)單層結(jié)構(gòu)對(duì)振幅和相位的獨(dú)立調(diào)控，從而能夠在單層納米結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)任意全息與平面圖像的集成。更進(jìn)一步，針對(duì)于彩色平面圖像，可以通過硅納米棒的尺寸（即單根納米棒的長(zhǎng)和寬）以及納米棒之間的轉(zhuǎn)角差的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)顏色HSB三參數(shù)的按需調(diào)控，從而將超構(gòu)表面結(jié)構(gòu)色的調(diào)控能力從二維的色度-飽和度平面，真正拓展到三維的色度-飽和度-強(qiáng)度空間? 以上研究成果將豐富和拓展超構(gòu)表面在圖像器件方面的應(yīng)用，比如實(shí)現(xiàn)有陰影信息的彩色圖像打印，開發(fā)新型全彩平面與彩色全息圖像的集成顯示技術(shù)，研制基于平面和全息圖像集成的納米隱寫信息安全技術(shù)等。同時(shí)，該工作中體現(xiàn)的相干像素設(shè)計(jì)理念也將對(duì)復(fù)雜光場(chǎng)調(diào)控問題提供新的解決思路和方案

超疏水表面具有如自潔，疏水防污等特性，使其在眾多領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用前景。透明性的引入擴(kuò)展了其在擋風(fēng)玻璃，玻璃幕墻等領(lǐng)域的應(yīng)用面。目前，透明超疏水涂層普遍存在易磨損，制作工藝復(fù)雜，缺少大規(guī)模制備的操作性，成本昂貴等缺點(diǎn)。本涂層利用長(zhǎng)鏈硅烷修飾兩種100nm粒徑以下二氧化硅溶膠直接涂覆于由膠黏劑處理過的基材表面并稍加摩擦獲得耐磨透明超疏水涂層。此涂層相較于氣相沉積，模版法，刻蝕等技術(shù)制作方法簡(jiǎn)單，步驟與用時(shí)較少，并能大面積制備，重復(fù)涂覆。同時(shí)，制備價(jià)格較低，原料低毒環(huán)保，產(chǎn)品實(shí)用性強(qiáng)。