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回旋行波管為高功率寬帶毫米波放大器，是雷達、信息對抗領(lǐng)域裝備的“心臟”，項目研發(fā)的回旋行波管國際領(lǐng)先。輸出功率100kW以上，是普通微波器件的100倍以上。 該產(chǎn)品研發(fā)解決了戰(zhàn)略裝備缺乏有效大功率源，無法啟動的瓶頸問題，成功的推動了雷達等裝備列裝進程。

2016國家自然科學(xué)獎二等獎，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導(dǎo)波結(jié)構(gòu)。基片集成類導(dǎo)波結(jié)構(gòu)具有極低的電磁泄露和互擾，其品質(zhì)因素和功率容量遠高于傳統(tǒng)平面?zhèn)鬏斁€。國內(nèi)外數(shù)百所大學(xué)和研究機構(gòu)都對其開展了大量研究，它也成為微波毫米波領(lǐng)域最受關(guān)注的研究分支之一。 項目組作為國際上該領(lǐng)域的主要貢獻者之一，以基片集成類導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的工作機理與創(chuàng)新應(yīng)用為主線，對這類結(jié)構(gòu)及器件的傳輸特性、損耗機理等基礎(chǔ)科學(xué)問題進行了深入研究，提出了半模基片集成波導(dǎo)等多種新型平面導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，發(fā)展了相應(yīng)的設(shè)計方法，并發(fā)明了一系列新型高性能微波毫米波器件，部分器件已得到實際應(yīng)用。

本系統(tǒng)可通過實驗方式，觀測爆轟波傳播過程中內(nèi)部結(jié)構(gòu)，記錄內(nèi)部橫波碰撞、反射、消失及再生成過程，直觀顯示爆轟波橫波與縱波結(jié)構(gòu)。橫波是爆轟自持機理中不可缺少的因素，實際爆轟具有三維結(jié)構(gòu)，橫波在極徑方向上的傳播與發(fā)展可能導(dǎo)致各處橫波強度不同。側(cè)壁與端面胞格結(jié)果是爆轟三維結(jié)構(gòu)在不同截 面處的幾何體現(xiàn)，端面煙膜可直觀顯示爆轟縱向波結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)可選取合適方式記錄管道中不同位置橫波結(jié)構(gòu)，與對應(yīng)的縱向波結(jié)構(gòu)對比分析。同時，還可改變邊界條件，研究爆轟波在圓管及環(huán)形隧道中的傳播特性。另外，預(yù)混氣體被點燃后能否形成爆轟波直接關(guān)系到爆轟實驗是否成功，而爆轟實驗中預(yù)混氣被點燃至形成爆轟波需經(jīng)過一定時間。本系統(tǒng)可加速爆轟波形成過程，提高實驗效率。還可根據(jù)需求測定爆轟波傳播速度、壓力等參數(shù)，描述爆轟傳播行為，對實驗結(jié)果數(shù)字化，可定量分析爆轟的不穩(wěn)定性。為燃燒學(xué)、爆轟機理、爆炸事故預(yù)防等多方面應(yīng)用提供理論支撐。

脈沖紅外熱波（熱像）無損檢測設(shè)備以閃光燈為熱激勵源，以紅外熱成像方式檢測物體的內(nèi)部缺陷，具有單次檢測面積大、速度快、非接觸、可單面檢測、不必拆下總裝后的部件、可在外場使用等優(yōu)點。是一種適合于大型復(fù)合材料和金屬板殼結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷檢測的可視化、數(shù)字化、定量化的檢測設(shè)備。主要檢測對象有：航空航天復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分層、脫粘、異物和撞擊缺陷；蜂窩結(jié)構(gòu)和夾層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分層、脫粘、積水；各類多層膠接結(jié)構(gòu)的脫膠；鋁蒙皮和金屬板背面的腐蝕；熱障涂層的內(nèi)部脫粘、厚度不均；固體發(fā)動機絕熱層和包覆層脫粘；壁畫空鼓，等等。該設(shè)備是自行研制的設(shè)備，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。 技術(shù)指標：1. 脈沖能量：3000～6000J；2. 圖像分辨率：320*240；3. 檢測時間：10～20s；4. 單次檢測面積：300mm*200mm以上。

調(diào)制紅外熱波（熱像）無損檢測設(shè)備以頻率可調(diào)的余弦波(Look-in法)或階躍函數(shù)方式對檢測對象進行連續(xù)光熱激勵，以紅外熱像的相位信息檢測物體的內(nèi)部缺陷，具有單次檢測面積大、非接觸、可單面檢測、不必拆下總裝后的部件、可在外場使用等優(yōu)點。是一種適合于大型復(fù)合材料和多層膠接結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷檢測的可視化檢測設(shè)備。與脈沖熱像法相比檢測設(shè)備簡單、檢測深度更深，但檢測時間較長。主要檢測對象有：航空航天復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分層、脫粘；蜂窩結(jié)構(gòu)和夾層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分層、脫粘、積水；各類多層膠接結(jié)構(gòu)的脫粘；固體發(fā)動機絕熱層和包覆層脫粘；壁畫空鼓，等等。該設(shè)備是自行研制的設(shè)備，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。 技術(shù)指標：1. 加熱功率：1000～4000W；2. 圖像分辨率：320*240；3. 檢測時間：20-300s；單次檢測面積：300mm*200mm以上。

本發(fā)明提供一種在太赫茲頻段具有大雙折射的液晶淚晶材料，該液晶材料具有目前THz 頻段內(nèi)最大的雙折射率，兼具寬溫液晶相(-15~1500 C) 和低粘度的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)低工作電壓、快速響應(yīng)、緊湊型THz 調(diào)制器件的制備。

厚板焊接作為我國核電、船舶、石化等領(lǐng)域重大裝備的關(guān)鍵制造技術(shù)，對低熱輸入、高效率、高質(zhì)量的新型焊接方法升級需求極其迫切。窄間隙焊接技術(shù)因采用窄且深的坡口，在厚板焊接時具有效率高、填充量少、熱輸入小、變形小等優(yōu)勢，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)在國外核電、船舶等行業(yè)廣泛應(yīng)用，技術(shù)較為成熟。而我國窄間隙焊接技術(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，尤其針對我國國防重點企業(yè)，存在“卡脖子”風(fēng)險。高端焊接裝備依賴于進口，價格高昂。國外主要生產(chǎn)廠家包括法國寶利蘇迪、日本日立公司、美國電弧機器等，國內(nèi)生產(chǎn)廠家華恒、唐山開元等依賴于國外企業(yè)的專利授權(quán)。 國際和國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)一般采用鎢極擺動、陶瓷片約束、橫向交變磁場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。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，已實現(xiàn)壁厚50 mm超窄間隙焊接，能夠更為可靠、簡便地解決側(cè)壁未熔合缺陷問題。相對于國內(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)量均勻的同時避免熔深過大，具備高質(zhì)量、高效率的突出優(yōu)勢，達到國際先進水平，已在國防、核電、QT等工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。同時，研究團隊自主設(shè)計研發(fā)了面向核電、石化、船舶等裝備的大厚板非軸對稱旋轉(zhuǎn)鎢極超窄間隙GTAW成套裝備（圖1），可實現(xiàn)板厚超過150 mm、窄間隙5 mm——9 mm的厚壁材料高質(zhì)量自動化焊接。 圖1 大厚板非軸對稱旋轉(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。目前處于國際先進水平的寶利蘇迪公司生產(chǎn)的單套設(shè)備售價高達380萬元，國產(chǎn)設(shè)備售價也達到150——200萬元水平。而自主設(shè)計研發(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，沉淀中的分子可進一步發(fā)生重排運動，并使其由白色粉末狀的固體在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)變形成透明且可自支撐的薄膜材料。

設(shè)計兩個硅納米棒作為超構(gòu)表面的基本相干像素結(jié)構(gòu)單元，從而實現(xiàn)光場透射的有效調(diào)控。通過獨立控制兩個納米棒的轉(zhuǎn)角，可以實現(xiàn)單層結(jié)構(gòu)對振幅和相位的獨立調(diào)控，從而能夠在單層納米結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)任意全息與平面圖像的集成。更進一步，針對于彩色平面圖像，可以通過硅納米棒的尺寸（即單根納米棒的長和寬）以及納米棒之間的轉(zhuǎn)角差的控制，實現(xiàn)對顏色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，該工作中體現(xiàn)的相干像素設(shè)計理念也將對復(fù)雜光場調(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。本涂層利用長鏈硅烷修飾兩種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)制作方法簡單，步驟與用時較少，并能大面積制備，重復(fù)涂覆。同時，制備價格較低，原料低毒環(huán)保，產(chǎn)品實用性強。