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基片集成類導(dǎo)波結(jié)構(gòu)是近十幾年來微波毫米波學(xué)界發(fā)展起來的一種新型高性能平面集成導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，它具有極低的電磁泄露和互擾，其品質(zhì)因數(shù)和功率容量遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)平面?zhèn)鬏斁€，國內(nèi)外數(shù)百所大學(xué)和研究機構(gòu)開展了大量研究，使之成為微波毫米波領(lǐng)域最受關(guān)注的研究分支之一。 學(xué)科洪偉教授課題組是國際上這一學(xué)術(shù)分支的主要倡導(dǎo)者和貢獻者之一，在IEEE系列刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文120余篇，在美、英、德、日、韓、波、葡等國家召開的國際會議上作大會報告、特邀報告20余次，論文被40多個國家的學(xué)者正面他引5000余次，獲授權(quán)國家發(fā)明專利50余項。 該研究成果在國內(nèi)外都產(chǎn)生了比較大的影響，獲2016年度國家自然科學(xué)二等獎。

1 成果簡介隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，環(huán)境污染、疾病監(jiān)測、食品安全等民生熱點日益受到人們的關(guān)注。如何對上述問題進行簡單、快速的監(jiān)控，將一些危害降至最低，保障人民生活和生產(chǎn)，這就需要一種可實時實地檢測、操作簡便的多應(yīng)用傳感器件。 表面等離子體波（ SPP）傳感器是一種基于光學(xué)檢測的傳感器件，被廣泛用于藥物篩選、食物檢測、環(huán)境監(jiān)測和細(xì)胞膜模擬等方面。相對于目前常見的化學(xué)、電子、力學(xué)等傳感器，SPP 傳感器擁有實時檢測、無需標(biāo)記、對被檢測物無損害、探測方法簡單等眾多優(yōu)點。為了降低成本、 穩(wěn)定性能、減小體積，集成型 SPP 傳感器件的成為了現(xiàn)今研究熱點。然而現(xiàn)有的集成型 SPP 傳感器件普遍存在靈敏度低，探測范圍小等問題，限制了其應(yīng)用的推廣。 課題組從 2006 年開始合作從事集成型 SPP 傳感器件研究，在清國家 973 項目、自然科學(xué)基金重點項目、教育部清華大學(xué)自主研究項目等項目資助下， 創(chuàng)新性提出一種基于 SPP-介質(zhì)波導(dǎo)異質(zhì)垂直耦合器的可集成生化傳感芯片，并對傳感芯片的傳感特性和應(yīng)用進行了深入研究和探索。芯片的特點和性能如下：可集成，芯片體積小，可與便攜設(shè)備集成；可批量生產(chǎn)，價格低廉；靈敏度較傳統(tǒng)的集成型 SPP 傳感器件高出一個數(shù)量級；可實現(xiàn)對傳感區(qū)域的精確或者大范圍調(diào)節(jié)；可實現(xiàn)對納米量級大小的物質(zhì)的探測；傳感性能穩(wěn)定，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。上述優(yōu)點表明該芯片可以工廠大批量生產(chǎn)經(jīng)營，也可以用于實驗室的科研研究，在化學(xué)，生物，醫(yī)學(xué)等多 個領(lǐng)域均有應(yīng)用價值。查新表明，國內(nèi)外目前尚未發(fā)現(xiàn)有相似原理的器件。 圖 1 (a) 集成型 SPP 傳感芯片與一元硬幣尺寸對比圖 (b) 傳感芯片的顯微鏡照片2 應(yīng)用說明可集成型 SPP 生化傳感芯片在實驗室經(jīng)多次驗證，可以實現(xiàn)對折射率液體以及納米級薄層物質(zhì)的高靈敏探測，并初步應(yīng)用于對雙酚 a（簡稱 BPA，一種塑料生長常用原料，每年生產(chǎn)將近 2700 萬噸含 BPA 的塑料類物質(zhì)， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的檢測。實驗結(jié)果表明，該芯片對于 BPA 的探測極限濃度可以達到 0.1ng/ml （歐盟公布食品準(zhǔn)則中水含有BPA 的最高濃度為 1ng/ml）。3 效益分析由于目前國內(nèi)尚無同類產(chǎn)品， 而且此產(chǎn)品在疾病檢驗，環(huán)境監(jiān)測，藥品鑒別等多個領(lǐng)域具有應(yīng)用價值， 因此本儀器具有較大的市場推廣空間。本傳感芯片價格低廉，使用簡便，對樣品無二次污染，性能穩(wěn)定，甚至對納米量級的生化小分子探測均具有高靈敏度，相對于其他類型的傳感器件， 具有明顯的經(jīng)濟和技術(shù)優(yōu)勢。

本發(fā)明公開了一種復(fù)合波片光軸對準(zhǔn)方法及裝置。將待對準(zhǔn)復(fù)合波片的兩片晶片裝在支架上之后分別安裝在固定、旋轉(zhuǎn)波片卡盤上；從光源發(fā)出的光經(jīng)過起偏器后形成線偏振光；通過待對準(zhǔn)的復(fù)合波片后，線偏振光偏振態(tài)發(fā)生變化；根據(jù)探測器探測到的透射光強信號可進一步獲得待對準(zhǔn)復(fù)合波片相位延遲波動量的變化幅值；比較相位延遲波動量的變化幅值的相對大??；通過電控旋轉(zhuǎn)臺控制旋轉(zhuǎn)波片卡盤轉(zhuǎn)動，直至將復(fù)合波片的光軸對準(zhǔn)到所要求的精度范圍內(nèi)。裝置包括光源，起偏器，固定波片卡盤，旋轉(zhuǎn)波片卡盤，旋轉(zhuǎn)檢偏器，探測器，電控旋轉(zhuǎn)臺，計算機，步進電機和電控旋轉(zhuǎn)臺控制器。該方法可以實現(xiàn)對復(fù)合波片光軸進行高精度對準(zhǔn)，裝置簡易，操作簡單。

成果與項目的背景及主要用途： 吸波材料即雷達吸波材料（RAM），是指能夠吸收衰減入射的電磁波，并將其電磁能轉(zhuǎn)換成熱能而消耗掉或使電磁波因干涉而消失的一類材料。目前，隨著電磁波污染的日益嚴(yán)重，吸波材料在民用領(lǐng)域具有極大的發(fā)展?jié)摿ΑＴS多研究已證明，持續(xù)、高強度的電磁波照射會誘發(fā)細(xì)胞變異、誘發(fā)腫瘤、癌癥等疾病，電磁波污染已成為世界各國本世紀(jì)重點治理的環(huán)境污染之一。不讓電子設(shè)備發(fā)射電磁波是不可能的，所以消除電磁波污染最有效的辦法就是使用吸波材料。這項屬于電磁干擾（EMI）范疇的研究已在世界各國得到廣泛重視和應(yīng)用。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 本項目研究制備含有不同含量及分布的碳纖維(氈)樹脂基復(fù)合吸波材料，主要研究碳纖維(氈)排布方式、含量對于材料吸波性能的影響，通過調(diào)整參數(shù)，實現(xiàn)材料對電磁波的寬頻吸收、高效吸收、選擇吸收的目的；其次，通過對纖維(氈)表面改性、添加電磁損耗劑、改變基體種類等制備具有剛性和柔性基體吸波材料，同時對吸波機理進行研究，以求開發(fā)一種低成本、寬頻、高效、輕質(zhì)的吸波材料。試樣的制備采用復(fù)合材料成型工藝壓縮模塑。將環(huán)氧樹脂與低分子量聚酰胺按質(zhì)量比 2：1 攪拌均勻（E-44 型環(huán)氧樹脂：低分子量聚酰胺樹脂=100：50～100：100 質(zhì)量比），在真空干燥箱中脫泡，然后澆注到事先預(yù)熱的半溢式模具中，模具中預(yù)置碳纖維或碳?xì)?。在透波層表面加一?S-玻璃布，目的是達到與自由空間的阻抗匹配，在模具底部也加一層玻璃布，目的是抵消由透波層玻璃布引起的應(yīng)力，使試樣不致彎曲而造成測量誤差。然后將澆注好的模具在 60℃，10MPa的壓力下固化 2 個小時，得到所需的 180mm×180mm，厚度為 4mm 的正方標(biāo)準(zhǔn)試樣。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況： 本研究通過兩年多的大量實驗，獲得具有良好吸波性能和商用價值的環(huán)境功能材料?？捎糜谙h(huán)境空間中的有害電磁波。本課題組制備了材料樣品，完成了 4 個專題的研究報告，發(fā)表論文 12 篇，申請專利兩項。本研究已達到國際先進水平。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 隨著電信業(yè)的飛速發(fā)展，吸波材料的應(yīng)用已深入到通訊抗干擾、環(huán)保及人體防護等諸多領(lǐng)域。 成本估算： 環(huán)氧樹脂/碳纖維復(fù)合吸波材料E-44 環(huán)氧樹脂：15.4 元/公斤，低分子量聚酰胺樹脂：24 元/公斤。碳纖維：300 元/公斤 每塊試樣用碳纖維：0.36 克 其他費用：電費，模具費，人工費 每塊試樣成本：約 4 元（180×180mm） 折合成本：約 120 元/平方米 應(yīng)用領(lǐng)域：電磁波污染的防護，構(gòu)筑微波暗室。 2、 連續(xù)碳納米管纖維 成果與項目的背景及主要用途： 碳納米管被譽為超級纖維，是 21 世紀(jì)的基礎(chǔ)材料，具有優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，其密度只有鋼的六分之一，強度超過鋼 100 倍，具有高導(dǎo)電導(dǎo)熱性，導(dǎo)熱性是銅的 5-8 倍，在高性能復(fù)合材料，能源電極，電場發(fā)射等多方面有重要的應(yīng)用前景，世界各國和大公司都爭先投入搶占碳納米管市場，近年來產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。連續(xù)碳納米管纖維是無數(shù)碳納米管構(gòu)成的長紗線，輕于碳纖維，有高柔性，具有碳納米管所有結(jié)構(gòu)和功能特性，可編織和成型，較碳納米管更接近應(yīng)用，在制備高性能復(fù)合材料方面，極具潛力，可用于宇航、汽車用高性能復(fù)合材料、風(fēng)力發(fā)電葉片、導(dǎo)電導(dǎo)熱材料、電力傳輸電纜、高強編織物，智能紡織和柔性光電器件等。 基于天津大學(xué)的氣相法制備連續(xù)碳納米管纖維技術(shù)，研發(fā)碳納米管纖維量產(chǎn)化技術(shù)，制備萬米連續(xù)碳納米管纖維材料, 研發(fā)碳納米纖維復(fù)合材料和相關(guān)新材料，在國內(nèi)率先推出碳納米纖維新產(chǎn)品，主導(dǎo)國內(nèi)市場，開拓國際市場。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 本方法是一步制備連續(xù)碳管纖維的方法，具有工業(yè)化應(yīng)用前景。2010 年天津大學(xué)技術(shù)團隊取得關(guān)鍵制備技術(shù)的突破，紡出千米連續(xù)的碳納米管纖維，為產(chǎn)業(yè)化提供了基礎(chǔ)。氣相紡絲法是以含碳原理和催化劑輸入到高溫爐中，在氣流中生長碳納米管并組裝成絲，用機械的方法紡出碳納米管纖維的新方法。主要成果包括發(fā)明了乙醇/丙酮混合碳源，發(fā)明了水密封反應(yīng)器和致密碳管纖維的紡絲方法。目前已經(jīng)取得連續(xù)紡絲數(shù)小時數(shù)千米連續(xù)碳管纖維，在方法、技術(shù)和材料性能方面處于國際領(lǐng)先水平。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 碳納米管的價格范圍較大 2-20000 元/克，價格取決于碳管種類和純度，有些容易合成，有些受制備限制，尚未量產(chǎn)化。目前市場上多壁管 2000 元/公斤，天津大學(xué)科技成果選編高純碳管價格十倍以上。高純單壁碳管尚未量產(chǎn)，目前仍以克量計，純度 80%的單壁管價格為 60 美元/克，高純（>90%）單壁管在 1000-2000 美元/克以上。連續(xù)碳管纖維為雙壁管，純度 90%，短期可參考單壁管價格 60-2000 美元/克。 應(yīng)用領(lǐng)域： 高性能復(fù)合材料、導(dǎo)電導(dǎo)熱材料、儲能材料、功能電子和織物，產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域航空航天、能源、環(huán)境、化工和紡織等。 合作方式及條件： 技術(shù)合作與專利轉(zhuǎn)讓 與國際知名企業(yè)和研究單位建立合作,引領(lǐng)碳納米管纖維新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

鋰-硫電池真正能夠滿足實用化需求，除了需要解決前述硫正極材料的導(dǎo)電 性、體積膨脹以及多硫化物的溶解等問題外，還存在鋰-硫電池中因使用金屬鋰 作為負(fù)極可能導(dǎo)致的安全問題，鑒于此，團隊研究者設(shè)計了一種原位制備硫化鋰 /微孔碳復(fù)合電極材料的新方法，將前期研究制備的碳/硫復(fù)合電極材料延伸到與 產(chǎn)業(yè)化結(jié)合，實現(xiàn)商用鋰離子電池的電解液在鋰-硫電池中的使用，因此，該方 法可滿足現(xiàn)有鋰離子電池生產(chǎn)工藝需求，并與國際知名電池企業(yè) SAFT 公司開展 相關(guān)技術(shù)合作。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹PLASMA CO2激光器是PLASM氣體放電產(chǎn)品中的佼佼者。此激光器可以最大程度地把電能轉(zhuǎn)化為激光發(fā)射能量，并能夠提供連續(xù)20KW的功率輸出并可以產(chǎn)生單次100kJ的脈沖能量。CO2激光器是利用CO2分子在紅外光譜區(qū)域（9~10微米）受激發(fā)越遷而發(fā)射激光的激光器。所有的CO2激光器都是把CO2:N2:He以不同的比例混合并加入少量的Xe氣體，它可以提供連續(xù)和不連續(xù)的輸出可用于光化學(xué)、環(huán)境檢測系統(tǒng)以及紅外探測系統(tǒng)。它具有空間的高指向性及同一性，其高質(zhì)量的光束同樣可以低功率輸出（50~100W）用于機器的鉆孔、焊接、雕刻材料等用途。PLASMA CO2激光器質(zhì)量高，壽命長，價格公道合理。產(chǎn)品系列LCD系列LG系列產(chǎn)品名稱： PLASMA LG系列CO2激光器產(chǎn)品類別： 激光系列產(chǎn)品 → CO2激光器產(chǎn)品編號： 4258492116產(chǎn)品信息： 產(chǎn)品名稱： PLASMA LCD系列CO2激光器產(chǎn)品類別： 激光系列產(chǎn)品 → CO2激光器產(chǎn)品編號： 4258465016產(chǎn)品信息： 產(chǎn)品名稱： PLASMACO2激光器產(chǎn)品類別： 激光系列產(chǎn)品 → CO2激光器產(chǎn)品編號： 42414192516產(chǎn)品信息：【激光系列產(chǎn)品】 光纖激光器  多模泵浦激光器  激光二極管未封裝bar  激光二極管冷卻裝置  激光器電源  氦氖激光器  CO2激光器  半導(dǎo)體泵浦激光器  氬離子激光器  氦鎘激光器  氮分子激光器  皮秒激光器  激光二極管電源  激光光譜測量  激光能量計/功率計  激光雕刻、打標(biāo)、切割機  激光二極管模塊  深紫外、紫外固體激光器  超快飛秒激光器  熱電制冷產(chǎn)品  激光光束定位系統(tǒng)  激光光束分析儀  視頻顯微鏡測量系統(tǒng)  激光準(zhǔn)直器  多通道激光功率計  半導(dǎo)體激光器  激光測距儀  紅外激光顯示卡  調(diào)Q激光器  激光護目鏡  光學(xué)平臺  光學(xué)調(diào)整架  光學(xué)微調(diào)架  可調(diào)嵌入式光學(xué)調(diào)整架  傾斜位移臺  通用調(diào)整臺  光學(xué)延遲線  手動位移臺  XY位移臺  光學(xué)旋轉(zhuǎn)臺  角位移調(diào)整臺  激光器附件  可變光闌  擴束鏡  拉曼激光器  大功率光纖耦合激光器  單模垂直腔面發(fā)射激光器  緊湊型氬離子激光器  新型氬離子激光器 

實驗內(nèi)容 1、理解激光產(chǎn)生的基本原理及外腔面發(fā)射激光器的工作原理； 2、掌握諧振腔的設(shè)計及基本調(diào)節(jié)方法，熟悉激光器主要性能參數(shù)的測試； 3、理解非線性頻率變換的基本原理，認(rèn)識相位匹配的概念和種類； 4、掌握腔內(nèi)倍頻激光器調(diào)節(jié)的要領(lǐng)，研究影響倍頻轉(zhuǎn)換效率的主要因素； 5、理解激光波長調(diào)諧的原理，了解主要調(diào)諧方式，學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)具調(diào)諧方法的使用； 6、了解激光調(diào) Q 的基本原理及主要手段，了解被動調(diào) Q 激光器的使用調(diào)節(jié)方法； 7、了解激光鎖模的基本原理及方法，了解 SESAM 被動鎖模激光器的調(diào)節(jié)要點。

成果描述：本發(fā)明公開了一種基于毫米波通信天線差速旋轉(zhuǎn)方式的毫米波天線對中控制系統(tǒng)。本發(fā)明的對中控制系統(tǒng)由多個相同的對中控制裝置組成，對中控制裝置分別設(shè)置在不同的毫米波天線通信站點中；每個對中控制裝置包括天線轉(zhuǎn)動模塊、位置信息檢測模塊、天線信息采集傳感器和對中控制模塊；天線轉(zhuǎn)動模塊、位置信息檢測模塊和天線信息采集傳感器分別與對中控制模塊。本發(fā)明能有效提高毫米波天線對中精度，實現(xiàn)天線自動化對中通信，減少對中前的準(zhǔn)備工作和數(shù)據(jù)交換工作，增加毫米波的通信保密性，實現(xiàn)毫米波通信機動性、可靠性及野外自適應(yīng)特性。市場前景分析：天線自動化領(lǐng)域。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：技術(shù)先進，性價比較高。

成果介紹基片集成類導(dǎo)波結(jié)構(gòu)是近十幾年發(fā)展起來的一類新型平面集成高性能導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，2011年被國際微波雜志列為“改變未來無源與控制器件的十大非凡發(fā)明”之首（Microwave Journal, Nov. 2011）。本項目組是國際上這一領(lǐng)域的主要貢獻者之一，在國家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新群體基金和國家973項目等的資助下，對基片集成類導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的傳輸特性、諧振特性、損耗機理、模式轉(zhuǎn)換機理、極化轉(zhuǎn)換機理等科學(xué)問題及其在多個分支的創(chuàng)新應(yīng)用開展了系統(tǒng)深入的研究，建立了精確有效的設(shè)計方法，構(gòu)建了基礎(chǔ)設(shè)計公式，提出并命名了半?；刹▽?dǎo)等新型導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，提出了一系列基片集成類無源元件新結(jié)構(gòu)等。技術(shù)創(chuàng)新點及參數(shù)1、在國際上最早提出并發(fā)展了適合于周期性基片集成類導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的頻域有限差分和直線法全波分析模型，揭示了其傳輸機理，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一組閉式設(shè)計公式。這組公式已被廣泛用于基片集成類導(dǎo)波結(jié)構(gòu)元器件的設(shè)計。相關(guān)代表作單篇正面他引均超過150次。2、提出并命名了半?；刹▽?dǎo)、折疊半?；刹▽?dǎo)等新型導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)研究了其導(dǎo)波特性、損耗機理和模式轉(zhuǎn)換機理等，構(gòu)建了設(shè)計公式，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了一系列新型微波毫米波高性能元器件，其中代表作單篇正面他引均超過100次。3、提出了多種基片集成波導(dǎo)無源新結(jié)構(gòu)，深入研究了其諧振特性、耦合特性和損耗機理，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了一系列高性能新型元器件及單基片集成系統(tǒng)。相關(guān)代表作合計正面他引350余次。4、在基片集成波導(dǎo)天線輻射機理研究的基礎(chǔ)上，突破了經(jīng)典Elliott設(shè)計公式的局限性，建立了相應(yīng)的分析模型和設(shè)計方法，發(fā)展了一系列新穎的高性能基片集成類天線及陣列，相關(guān)代表作由于其基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性被合計正面他引300余次。市場前景項目研究成果已獲54項授權(quán)國家發(fā)明專利，其中部分專利已進行技術(shù)轉(zhuǎn)讓并應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品中。