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產(chǎn)品詳細(xì)介紹

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本發(fā)明公開了一種基于納秒-皮秒-飛秒激光技術(shù)的金屬制品 3D 打印方法，該方法采用集成光纖激 光器提供納秒激光對金屬原材料進行燒結(jié)熔化及固化，同時，使用皮秒或飛秒激光對精加工區(qū)域進行 精加工。實時監(jiān)測系統(tǒng)可采用多種宏觀和微觀檢測手段，具體選用哪些檢測手段取決于待制作產(chǎn)品所 需精度。本發(fā)明可實現(xiàn)更精確的尺寸控制，提高了打印效率，省去了傳統(tǒng) 3D 打印后所需的清

該裝置屬專利技術(shù)，適用于電力系統(tǒng)、高壓絕緣領(lǐng)域。 電力系統(tǒng)架空輸電線路布設(shè)在戶外。雷擊線路常導(dǎo)致絕緣子串表面發(fā)生閃絡(luò)，而后持續(xù)的工頻續(xù)流電弧沿絕緣子表面燃燒，可能導(dǎo)致絕緣子瓷瓶碎裂以及其附屬的固定金具損壞從而發(fā)展成線路故障，跳閘斷電。故障后查找故障點、更換損壞的元件造成較長時間停電，降低了供電可靠性和增大了運行成本。 技術(shù)內(nèi)容： 為了克服現(xiàn)有絕緣子技術(shù)結(jié)構(gòu)在這方面不足，研制了這種絕緣子串電弧泄放裝置。 主要采用的技術(shù)是：包括并聯(lián)電弧泄放氣隙電極、絕緣子串、金具，絕緣子串兩端裝有金具，金具上固定裝有并聯(lián)電弧泄放氣隙電極。放電氣隙間距長度略小于絕緣子串的串長長度，絕緣子串兩端金具，一端和輸電線路連接；另一端和桿塔固定絕緣子的金具相接。本裝置可以在35kV、l 10KV、220kV線路上安裝。 優(yōu)點：在絕緣子串的兩端加設(shè)并聯(lián)的電弧泄放氣隙，使雷電引發(fā)的電弧在遠(yuǎn)離絕緣子表面的電弧泄放氣隙里燃燒，從而保護了絕緣子以及附屬的固定金具。

該種類型激光器因其為光纖激光器，具有傳統(tǒng)的固體激光器所沒有的許多優(yōu)點。它在激光微加工和微制造工業(yè)有很大的市場份額，在激光雷達(dá)、生物醫(yī)療、激光通信等等工業(yè)領(lǐng)域都有顯著的市場。 1064nm 波長， 100mW 輸出平均功率， 30ps 脈沖寬度，高度均勻和穩(wěn)定的脈沖串。

為了更加直觀地探究納米世界，大量研究者致力于發(fā)展高時間-空間分辨能力的微納探測技術(shù)，由龔旗煌院士負(fù)責(zé)的“飛秒-納米時空分辨光學(xué)實驗系統(tǒng)” 國家重大科研儀器研制項目正是圍繞這一目標(biāo)開展工作。近日，該重大儀器項目在基于超快光電子顯微鏡技術(shù)實現(xiàn)表面等離激元的多維度探測方面取得重要進展，相關(guān)成果于2018年11月19日發(fā)表在《自然?通訊》 雜志（Manipulation of the dephasing time by strong coupling between localized and propagating surface plasmon modes, https://doi.org/10.1038/s41467-018-07356-x）。 基于金屬納米粒子的局域表面等離激元因其高局域強度，小局域尺度，高靈敏度等特點，被大量應(yīng)用在不同領(lǐng)域。但是，幾個飛秒的超短模式壽命(dephasing time)大大限制了其應(yīng)用的廣泛性和實用性。該工作設(shè)計的多層結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了局域表面等離激元和傳播表面等離激元的強耦合(圖1(a))。動態(tài)數(shù)值模擬結(jié)果也清晰地證明在強耦合下局域表面等離激元模式和傳播表面等離激元模式之間的能量交換。近場方面，光電子顯微鏡對表面等離激元模式進行直接成像，大大突破了原有的遠(yuǎn)場探測技術(shù)的限制。并且結(jié)合不同激發(fā)光源，實現(xiàn)不同維度的探測。結(jié)合波長可調(diào)的激光光源，光電子顯微鏡在頻域記錄下表面等離激元模式隨波長變化的強度演化過程(圖1(b))。結(jié)合超快泵浦探測技術(shù)，光電子顯微鏡在時域記錄下表面等離激元模式隨時間變化的演化趨勢。該工作更加深入并直觀地探測強耦合體系中的能量轉(zhuǎn)換過程，并通過強耦合中失諧量的改變實現(xiàn)模式壽命的操控，相較于未耦合的局域表面等離模式，強耦合的模式壽命由6飛秒(10-15秒)提高到10飛秒。這一研究成果對進一步發(fā)展基于表面等離激元的人工光合成、生物傳感等應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)價值。圖1、（a）光電子顯微鏡和多層結(jié)構(gòu)示意圖，（b）遠(yuǎn)場和近場探測曲線、不同波長激光激發(fā)下光電子顯微鏡記錄的局域表面等離激元模式分布圖。 此研究是由北京大學(xué)和日本北海道大學(xué)共同合作完成，北京大學(xué)物理學(xué)院博士生楊京寰和重大儀器項目的國際合作者、北海道大學(xué)助理教授孫泉為該文章的共同第一作者，北京大學(xué)龔旗煌院士和北海道大學(xué)Misawa教授為共同通訊作者。除了自然科學(xué)基金委的國家重大科研儀器研制項目，該工作還得到了科技部、北京大學(xué)人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點實驗室、極端光學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心、“2011計劃”量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心、日本文部科學(xué)省及學(xué)術(shù)振興會、北海道大學(xué)納米技術(shù)平臺等單位的支持。目前國家重大科研儀器研制項目“飛秒-納米時空分辨光學(xué)實驗系統(tǒng)”的研制正在有序推進中，已經(jīng)取得了一批包括此工作在內(nèi)的階段性成果。該實驗系統(tǒng)的核心儀器是附帶低能電子顯微功能的光電子顯微鏡(PEEM), 其激發(fā)光的波長覆蓋范圍從極紫外到近紅外(圖2)。下一步該實驗系統(tǒng)有望在二維材料、光電材料與器件、表面介觀物理等研究領(lǐng)域大顯身手、發(fā)揮積極作用。圖2、北京大學(xué)研究團隊的飛秒納米時空分辨系統(tǒng)

該實驗系統(tǒng)能夠同時實現(xiàn)幾個飛秒的超高時間分辨率和四納米的超高空間分辨率，成為介觀光學(xué)與微納光子學(xué)研究的強大實驗測量手段。