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跨尺度微納表面結構高精度測量關鍵技術及系統
本成果創新性發明了白光干涉原子力探針掃描跨尺度微納表面結構高精度測量技術及系統。
本項目依托華中科技大學儀器學科在表面形貌與結構精密測量領域的傳統特色優勢和長期積累的科研基礎，在國家重大科學儀器設備開發專項、國家自然科學基金儀器研制專項、國家863重點項目課題、國家自然科學基金面上項目等支持下，針對相關制造領域微米尺度、納米尺度、跨尺度微納表面結構精密測量問題開展了系列研究。本成果技術主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探針掃描跨尺度微納表面結構測量原理和方法，共光路融合白光顯微干涉與原子力探針傳感，突破跨尺度微納傳感瓶頸，解決大動態范圍微納結構測量難題，實現nm-μm-mm跨尺度微納表面結構高效測量；
2）提出了白光干涉原子力探針掃描跨尺度測量的可溯源標定和坐標統一方法，突破了白光干涉與原子力探針跨尺度微納傳感的坐標統一瓶頸和漂移難題，實現了微納表面結構跨尺度測量的可溯源和穩定高精度；
3）提出了白光干涉質量評價模型和三維圖像噪聲區域辨識與重建方法，及二維掃描工作臺平面度誤差阿貝補償與二維運動同步計量方法，解決噪聲問題與宏微驅動二維工作臺運動誤差對測量精度的影響問題，為跨尺度微納表面結構高精度測量提供支撐。
圖1 微納結構多模式跨尺度測量儀器實物圖
圖2 白光干涉原子力探針掃描跨尺度微納表面結構測量原理示意圖
【技術優勢】
本成果項目研制了具有我國自主知識產權的白光干涉原子力探針掃描測量儀等系列微納表面結構測量儀器，并通過了國家計量院組織的儀器性能和軟件的檢定測試，納米尺度原子力垂直測量范圍超出國際商用儀器10倍以上，水平動態范圍達國際領先水平。
【技術指標】
本成果項目提出了白光干涉原子力探針掃描跨尺度微納表面結構測量原理和方法，建立跨尺度傳感方法，實現nm-μm-mm跨尺度微納表面結構高效測量。同時，發明的白光干涉原子力探針掃描測量方法與現有商用原子力顯微鏡相比，垂直測量范圍提高10倍，分辨率優于0.01nm。
華中科技大學
2023-05-15
用于微形貌測量的磁懸浮觸針式位移傳感器
本發明為用于微形貌測量的磁懸浮觸針式位移傳感器。包括測量探頭、探頭支承座、讀數傳感器、信號處理控制裝置。其中觸針安裝在懸浮式探桿下端，探桿為磁體，探桿設置在探頭支承座內并與探頭支承座間留有間隙，探頭支承座為電磁鐵。讀數傳感器與測量探頭對應。設置有信號處理控制裝置分別與讀數傳感器及探頭支承座連接。本發明利用磁懸浮支承座和探桿間的磁力作用將探桿和觸針懸浮，徹底改變了傳統的機械固定接觸式探桿安裝方法，保證探桿和觸針的高順應性，使探桿只能在垂直于工件表面方向作直線運動，從本質拋掉了傳統傳感器的非線性誤差，大大提高測量精度，擴大了傳感器的測量范圍，適應了精密加工技術的發展，更好地滿足工業測量需要。
四川大學
2016-10-08
一種利用微藻同時生產葉黃素和油脂的方法
本發明公開了一種利用微藻同時生產葉黃素和油脂的方法，包括以下步驟：(1)微藻細胞的收集；(2)微藻細胞的稱取；(21)葉黃素的提取進和(22)油脂的提取過程；同時設有對葉黃素和油脂提取順序對調的試驗以確定最優化的提取順序和水平。本發明采用超聲波對微藻進行破碎，超聲波的空化效應和醇溶解作用具有更佳的協同效果，利于細胞的破碎機細胞內油脂成分擴散；利用甲醇—二氯甲烷作為提取溶劑，葉黃素的提取效果最佳，而且剩余藻體的油脂損失較少，通過對葉黃素的提取工藝進行正交優化，在最優工藝條件下得到的葉黃素提取率為94.59％，比優化前提高了1.43倍，剩余藻體的油脂含量為32.56％，葉黃素提取前后原始小球藻油脂的脂肪酸組成基本上沒有變化。
四川大學
2016-09-29
一種超疏水凹角 T 狀微柱結構的制備方法
本發明公開了一種超疏水凹角 T 狀微柱結構的制備方法，包括：(a)在基片的一個表面旋凃光刻膠，并執行顯影操作得到第一圓孔陣列；(b)在基片含光刻膠表面依次沉積粘附層和種子層；(c)在種子層表面旋凃光刻膠，并執行顯影操作得到第二圓孔陣列；(d)同時對第一圓孔陣列和第二圓孔陣列進行電鍍填充，得到金屬的 T 狀微柱結構；(e)去除光刻膠及多余粘附層和種子層；(f)在 T 狀微柱表面沉積一層保護層；(g)去除微柱 T 狀結構的橫狀伸出部分并保留柱狀結構和保護層，得到一種凹角 T 狀微柱結構。按照本發明的制造
華中科技大學
2021-04-14
高耐蝕海工涂料用自修復聚合物蠟微粉
本項目的提出建立在申請人對國內外相關研究現狀和趨勢的分析及已有的工作基礎上,項目的目標產品為具有自修復功能，主要應用于海洋工程高性能防腐涂層的復合聚合物蠟微粉。避免全新的分子結構的設計,將多見于樹脂材料的自修復性能遷移到海洋工程等領域用的高性能防腐涂層上,再加上應用極為簡單，可直接添加到涂料體系中去，在兼容市場現有涂料產品配方和涂裝工藝基礎上實現涂層表面自修復功能。
南京大學
2021-04-14
水溶性 β-胡蘿卜素微納米粒子的生產技術
一、成果簡介 β-胡蘿卜素是類胡蘿卜素中最重要的一種，具有良好的著色性和營養功能，包括可有效地預防 DNA 和脂蛋白的氧化損傷，維持細胞功能，延緩機體衰老，阻止低密度脂蛋白-膽固醇氧化物的形 成，增強機體免疫力等。目前，β-胡蘿卜素的功能特性已多次被FDA、歐盟、日本和WHO 等專家 認可，廣泛應用于食品、醫藥、化工、保健、飼料和化妝品等行業。然而阻礙β-胡蘿卜素產品在食品或其他領域直接使用的最主要因素
中國農業大學
2021-04-14
一種電控液晶菲涅耳紅外聚束微透鏡芯片
本發明公開了一種電控液晶菲涅耳紅外聚束微透鏡芯片，包括：第一驅控信號輸入端口、第二驅控信號輸入端口、以及菲涅耳液晶聚束微透鏡，菲涅耳紅外聚束微透鏡有 m 級衍射相位環，菲涅耳液晶聚束微透鏡采用液晶夾層結構，且上下層之間順次設置有紅外增透膜系、第一基片、頂面圖案化電極、第一電隔離層、第一液晶定向層、液晶層、第二液晶定向層、第二電隔離層、頂層圖案化電極、電極間電絕緣層、公共電極、以及第二基片，頂面圖案化電極和公共電極分別
華中科技大學
2021-04-14
一種細胞尋址微流控芯片、細胞分析裝置及方法
本發明公開了一種細胞尋址微流控芯片、細胞分析裝置及方法。所述芯片包括細胞培養通道、一對側壓通道、尋址通道、刺激通道和廢液通道；工作時，芯片處于尋址狀態，則尋址通道壓力大于刺激通道；芯片處于刺激狀態，則刺激通道壓力大于尋址通道。所述細胞分析裝置包括所述微流控芯片、信號采集裝電氣比例轉換閥，芯片側壓通道、尋址通道和刺激通道的入口端通分別與獨立的電氣比例轉換閥相連，每個電氣比例轉換閥根據不同電信號，輸出相應液壓；信號采集裝置設置在細胞培養通道處，用于采集細胞信號或對細胞進行成像。本發明解決了現有基于微流控
華中科技大學
2021-04-14
基于微流控技術的診斷型手性肽核酸芯片制備平臺
本成果基于高效微流體芯片、“電子掩膜”（PLC，FPGA和LabVIEW構建）與光掩模相結合及高性能手性miniPEG-γPNA探針搭建診斷型肽核酸芯片制備平臺。
設計并應用了高效單體活化裝置；“電子掩膜”可降低芯片制備成本，光掩模技術實現對芯片密度的調整；自行制備了miniPEG-γPNA單體，并應用到微流體芯片上；手性探針通過miniPEG修飾提高水溶性，可預組織成右手螺旋結構，與DNA雜交結合特異性更好，穩定性更高，能識別入侵混合序列雙鏈DNA(dsDNA)，實現對靶標的直接檢測。
基于微流體混合器的光導向原位合成系統設計示意圖和實物圖
中南大學
2023-04-21
一種微納深溝槽結構在線測量方法及裝置
本發明公開了一種微納深溝槽結構在線測量方法及裝置。其方法是將線偏振紅外光束投射到含有深溝槽結構的樣件表面，對溝槽結構各界面反射光形成的干涉信號進行濾波等處理得到測量反射光譜；采用基于偏振的等效介質理論構建該深溝槽結構等效光學模型，計算其理論反射光譜；采用人工神經網絡結合局部搜索算法的快速參數提取方法，通過理論反射光譜擬合測量反射光譜，快速提取溝槽的寬度和深度，實現深溝槽幾何形貌參數的精確在線測量。裝置包括紅外光源，紅外偏振片，干涉儀，平面反射鏡和二個離軸拋物鏡以及紅外探測器。裝置可實現場效應管和動態
華中科技大學
2021-04-14