光现象资源箱 型号：QWG1208   实验清单： 光在空气中直线传播实验 面镜成像观察实验         透镜成像观察实验 影子观察实验

原理介绍： 光在与微粒的相互作用中，会将自身携带的动量传递给微粒，对微粒施加力的作用。在光镊中，处在激光中的粒子所受的力有两种：一部分是电磁场分布不均匀导致的梯度力，梯度力将微粒吸引向光阱的中心；一部分是光子与粒子相互作用导致的散射。针对不同大小的粒子，大致可以分为三类： 一、微粒的尺度远大于激光波长，可以采用几何光学近似模型，光线在微粒经过折射反射，将动量传递至微粒上； 二、微粒尺度跟激光波长相近，这种情况下可以通过电磁场麦克斯韦方程组求解； 三、微粒尺度远小于激光波长，微粒在光场中被激发为偶极子，受到偶极子与强聚焦光场的相互作用力； 相关内容： 动手调节光路，利用光镊捕捉并操控小球； 基于空间光调制器的光镊系统，通过研究不同算法从而得到加载在空间光调制器上的全息图、更加深入地研究特殊模式光束在光学微操纵中的应用、拓展光镊与其他学科交叉的应用前景以及对光场偏振态、相位、振幅的联合调制等等。 应用领域： 作为非侵入型的力学操控系统，光镊可以应用于细胞生物学、气溶胶科学、物理化学等交叉学科的基础研究，包括细胞微环境的改变、形变拉伸、微粒力学参数的测量等等。将全息光镊与图像识别结合，可以做到自动捕获粒子和分拣， 将全息光镊与光学显微镜相结合，可以量化细胞、分子的动力学特性，在细胞生物学中有巨大的研究空间； 方案介绍： 光路图：   上图为本方案全息光镊装置的光路示意图。首先激光经过扩束后，直径与空间光调制器有效区域的短边直径相等，扩束后的激光依次通过线偏振片、半波片和非偏振分光棱镜。用半波片旋转线偏光角度，使之工作在相位模式下，空间光调制器的入射角控制在在 5°以内。 经过空间光调制器反射的光经过由两个傅里叶透镜组成的缩束系统，该系统能改变光斑尺寸确保光束直径与显微物镜的入瞳直径匹配。对于外围光强较弱的高斯光束，利用此缩束系统将激光直径稍大于显微物镜入瞳直径。 经过缩束系统的激光经过 45°直角反射镜，二向色镜将激光透射进入显微物镜，同时让照明光源透过，从而使 CMOS 相机采集到样品像。空间光调制器位于第一个傅里叶透镜的焦距处，全息图与物镜入瞳是共轭像面，所以全息图经过显微物镜做傅里叶变换后在显微物镜焦平面即样品面上再现期望的光场分布。   特点： 此方案采用的开普勒式缩束系统透镜间的焦平面与样品面是共轭的，在透镜焦平面加入高通滤波器或在空间光调制器上叠加闪耀光栅后，后续光学元件按照一级像排列，从而移去零级光的影响。 加载全息图后 X-Y 位置可实时调整，快速叠加不同焦距菲涅尔相位图、闪耀光栅相位图等； 空间光调制器可供多种语言调用（labview、C、Python 等）；可编程实现不同数目、不同排列的光阱阵列；   配置标准：   序号 配置 规格 序号 配置 规格 1 激光光源 637nm 激光最大功率1w 4 显微物镜 PLN100× 油浸   NA 1.25 2 空间光调制器 1920*1080   2π 5 照明光源 波长470nm 功率760mw 3 CMOS相机 1280*1024 60FPS 6 相机筒镜 f=200mm 等系列其他配置

1 成果简介泵是维持人类社会高度文明的最重要动力设备之一。 据不完全统计， 我国目前每年用于与泵配套的电机容量巨大，消耗电力占全国用电总量的 15%以上。我国的产业用泵存在技术水平较低、可靠性较差、能效不高等问题，不符合安全生产与节能减排的社会发展要求。尤其对于应用在重要行业和工况的泵类产品，更需要进行升级改造，增加产品的技术含量，提高产品在国际市场的竞争力。 多年来，清华大学在水力机械的基础研究上与应用技术研究相结合，取得了一系列具有国际领先水平的成果，曾获得国家科学技术进步二等奖 2 项、省部级科技进步一等、二等奖20 多项。在长期研究基础上，开发了多系列的产业用泵，有力地促进了我国泵行业的技术进步。2 技术指标3 应用说明油气混输泵采取了容积泵与叶片泵混合型的结构型式，不仅能效高，而且可用于含气较高场合的油气田作业，是各种油气资源开发工程中的重要设备，实际用量很大，适合于国内及国际市场销售； 潜水混流泵适用于市政行业的城市污水处理及立交桥、道路积雨水排放，工厂、矿山、电站的给排水，以及农田排涝灌溉；拖式混凝土泵主要应用于高层建筑（含一般多层建筑）、电站、水利工程立交桥等设施施工中混凝土的高效、清洁输送；固液离心泵适用于煤炭、冶金、矿山、有色金属、食品等行业的各种生产流程，也可广泛应用于火电厂灰渣排放和脱硫处理、市政工程中的清淤与疏浚，等；无堵塞潜污泵适用于各种矿井的污水排放，也适合于各种含较大体积固形物、纤维等液体介质的作业。4 效益分析清华大学研制的各系列产业用泵均拥有自主知识产权，具有技术先进、能效高等优点，既可以作为设备供应商的新产品开发，也适合泵用户的产品应用开发（含整泵及配件） 。多系列产业用泵都是清华大学技术创新的成果，产品附加值高， 产品开发的经济、社会效益极大，推广前景广阔。

1 成果简介随着互联网技术、内容管理技术的快速发展，电视传媒行业产生了深刻的变革。制播分离的趋势已经不可逆转，越来越多的电视节目内容制作可以从原来电视台内分离出来，媒体制作从也呈现了原来的全国媒体中心北京、上海等城市向其他城市转移的趋势。另外，多种新媒体形式如雨后春笋般涌现，手机电视、地面移动电视、网络电视、卫星电视、网游、 3G等多种新媒体形式需要大量的不同题材、不同格式、不同风格的媒体内容，媒体内容的制作需要有了飞速的增长。广播电视是海量数字媒体内容的典型代表。全国广播电视网络经过多年发展也形成了卫星、有线、地面无线多种类型、覆盖全国 31 个省份的传输网。另外我国电话用户和互联网用户发展迅猛，我国互联网用户有超过 1.6 亿在线视频用户，视频上传和视频观看均排名全球第一，手机视频已经越来越受到手机用户的青睐。 限于技术体系的不同与我国内容行业的特殊性，这些内容资源目前还仅仅是一个个的信息孤岛，大量视、音频内容的交互与交易仍在沿用传统的磁带递送方式，距离具有高度通用性、可服务于全社会、易接入、可靠、可监管的内容交换交易的文化产业目标还相距甚远。 本项目将重点探索研究及建设在现有的技术基础和相关项目研究及建设的基础上，如何建立起一个可有效服务于内容制造商、内容提供商、内容运营商、终端用户等环节的海量视频云产业基地，并结合示范工程研究及建设新媒体内容管理、交易和分发中的数字版权管理技术应用体系，同时考虑端到端的内容安全问题，并满足监管的需要。这项研究及建设工作将对促进我国新媒体相关产业的发展起到积极而且至关重要的作用。 本项目在组织实施上将有效利用中央电视台经过多年积累所形成的强大媒体内容资源优势和清华大学在信息技术/媒体信号处理技术/网络技术/云计算的技术优势，紧密结合当前数字新媒体应用部门的实际需求，充分发挥参与成员在视、音频媒体内容生产、存储、传播、分发、交换等方面的丰富经验及技术积累，同时广泛联合行业内外广播电视台、网及科研院校，产、学、研相互配合，协同合作。2 效益分析本产业分两期进行实施，期限为 4 年。产业基地预计需要投入经费总额 5 亿元人民币。以规划和建设产业园区占地 300 亩（ 20 万平方米）为例：建设海量视频云存储中心节目资源交易中心数字高清制作中心新媒体内容制作中心动漫产业中心网络游戏研发中心新媒体教育培训中心项目分两期实施： （ 1）第一期建设时间为 2 年，预计占地 150 亩（ 10 万平方米）。园区初步建成为视频云存储中心、数字高清制作中心、新媒体内容制作中心、网络游戏研发中心。 （ 2）第二期建设时间为 2 年，预计占地 150 亩（ 10 万平方米）。进一步扩建一期项目并使其规模化，同时建成节目资源交易中心 、动漫产业中心、新媒体教育培训中心等。进驻上下游企业达到 30 家。发展成全国性的海量视频云产业基地。 项目建设资金约 5 亿元人民币，研制开发具有自主知识产权的海量视频云存储、数字媒体内容及安全管理、高清节目制作、新媒体内容制作、新媒体内容管理交易分发、动漫产业和网络游戏内容制作等软硬件产品 30 种（类），建成集影视文化创意、节目制作发布、节目管理交易分发、网络/电视新技术研制为一体的，面向国际国内市场的大型海量视频云产业基地。3 合作方式商谈。4 所属行业领域信息领域。

1 成果简介泵是维持人类社会高度文明的最重要动力设备之一。 据不完全统计， 我国目前每年用于与泵配套的电机容量巨大，消耗电力占全国用电总量的 15%以上。我国的产业用泵存在技术水平较低、可靠性较差、能效不高等问题，不符合安全生产与节能减排的社会发展要求。尤其对于应用在重要行业和工况的泵类产品，更需要进行升级改造，增加产品的技术含量，提高产品在国际市场的竞争力。 多年来，清华大学在水力机械的基础研究上与应用技术研究相结合，取得了一系列具有国际领先水平的成果，曾获得国家科学技术进步二等奖 2 项、省部级科技进步一等、二等奖20 多项。在长期研究基础上，开发了多系列的产业用泵，有力地促进了我国泵行业的技术进步。2 技术指标3 应用说明油气混输泵采取了容积泵与叶片泵混合型的结构型式，不仅能效高，而且可用于含气较高场合的油气田作业，是各种油气资源开发工程中的重要设备，实际用量很大，适合于国内及国际市场销售； 潜水混流泵适用于市政行业的城市污水处理及立交桥、道路积雨水排放，工厂、矿山、电站的给排水，以及农田排涝灌溉；拖式混凝土泵主要应用于高层建筑（含一般多层建筑）、电站、水利工程立交桥等设施施工中混凝土的高效、清洁输送；固液离心泵适用于煤炭、冶金、矿山、有色金属、食品等行业的各种生产流程，也可广泛应用于火电厂灰渣排放和脱硫处理、市政工程中的清淤与疏浚，等；无堵塞潜污泵适用于各种矿井的污水排放，也适合于各种含较大体积固形物、纤维等液体介质的作业。4 效益分析清华大学研制的各系列产业用泵均拥有自主知识产权，具有技术先进、能效高等优点，既可以作为设备供应商的新产品开发，也适合泵用户的产品应用开发（含整泵及配件） 。多系列产业用泵都是清华大学技术创新的成果，产品附加值高， 产品开发的经济、社会效益极大，推广前景广阔。5 合作方式商谈。6 所属行业领域先进制造。

我国显示行业体量庞大，目前所有平板显示TFT的核心技术专利和高端产线设备都掌握在国外垄断企业之手。升级和建设新型平板显示TFT产线技术的需求压力在未来几年中将不断增大，同时产业投入和竞争会急剧加大。发展和建立基于可靠宏量制备、定位和集成的纳米线阵列Fin-TFT技术，将有望推动我国新一代显示产业实现弯道超车和跨越式发展。

鲸准产业创新中心在活动总体统筹、品牌传播、主题峰会策划执行等多个维度深度参与，为区域引入双创要素，打通双创资源，助力区域经济与战略新兴产业协同发展作出了积极贡献。