电加热膜是一种具有一定阻值的膜型半导体材料，该材料在通电情况下，能将电能转换成热能，从而起到加热作用。由于加热膜是直接制备于被加热物体的外表面，它与被加热物体的表面以分子键结合，因而当通电热时，热量很快传给被加热物，并且由于这种加热方式热传导性好，所以加热材料本身温度并不高，也没有发红、炽热等现象产生，辐射损失小，使用安全。又由于加热元件可以制成覆盖被加热物体全部表面，传热面积大，所以传热速度极快。因此用加热膜制成的电热器具热效率相当高，大于90%，比电热丝、电热管制成的电热器具可节电30%以上。 在民用方面：可制成电热水瓶、饮水机、电火锅、取暖器、理疗器、电加热器。小型电加热器具市场占有率及销售额并不低，据90年轻工部统计，全国各类电热器具年销量1264.4万件，销售额12.69亿元，可见小家电大市场，具有较好的应用推广前景。 在工业方面：可用于汽车等低电压场合中的加热装置、化学反应器加热装置、高寒地区输气、输油线中管阀的加热器等。电热膜系列产品在工业中具有更为广泛的前景。 在航空航天及交通业方面的应用：航空航天机仓、太空仓及工作仪表的加热保温；冬季运行的公交车、火车厢、船仓、贮槽等的采暖或加温等方面具有广泛的应用前景。俄罗期已研制出“THKO”型三种电热涂料，应用于导弹发射井、宇航飞船、环境加热保温，生产出电热涂料电热器、电热板、电热布等产成品。关键技术是在深入了解电热膜电热转换机理基础上，抓住电热转换的所在，从而进行相应的配方研究，及相适应的成型研究，包括直接连续相生长工艺，热解喷涂等方法。● 应用前景 电热膜技术主要用于航空和汽车工业、家用电器、仪器仪表、各种管道与储罐等领域，目前应用还在不断地拓展，市场前景十分光明。在工业应用方面，确定将该项技术应用在石油输送管道的加热保温上，它不仅能给该行业带来巨大的经济效益，而且符合国家的相关的产业政策， 本研究的开发将会使加热薄膜技术以其产品商业附加值极高和产品成本极低为优势，在绝大部分电热领域里替代传统的电热丝加热方式，而具有较好的社会经济效益。

1. 项目概述南京工业大学化工设备设计研究所多年从事薄膜蒸发/短程蒸馏技术研制工作,在设备性能研究、生产制造及生产使用三方面均积累了丰富的经验。已经完成了1～20m2薄膜蒸发器开发应用工作，其中20m2薄膜蒸发器技术水平在国内处领先地位。薄膜蒸发器适用于蒸馏、分离、浓缩、萃取、除臭、脱气、反应等工艺中物质的分离；具有很高的传热系数，对水和有机溶剂等溶液的蒸发强度值可达到150~300Kg/h﹒m2；具有很短的加热区停留时间，只有数秒至数十秒，适用于处理热敏性物料；宽广的粘度加工范围；产量调节幅度大，产品最终浓缩比高；反混量为最小；由于良好的搅拌，设备具有最小的表面结垢；操作稳定、方便，易于实行自控。2. 技术优势（1）开发多种结构型式薄膜蒸发器。转子型式有用固定间隙式、可调间隙转子式；加热方式有高温型、普通型；物料有高粘度、普通粘度型。（2）已开发一套“薄膜蒸发器远程CAD系统”，该系统可实时、实地实现薄膜蒸发器的设备选型、工艺计算、结构强度计算、二维/三维设备图形的生成及设备报价。（3）研制了配套设备-短程蒸馏器。

自1987年美国柯达公司的邓青云C．W．Tang等人报导了有机电致发光以来，在全世界范围兴起了一场有机薄膜发光二极管研究热潮。有机薄膜发光二极管具有主动发光、响应快、全固体化、容易实现彩色化和驱动电压低等独特的优越性，是很有潜力的平板显示器，它将取代现在统治市场的液晶显示器。然而高亮度、长寿命和高效率的有机电致发光器件是人们一直梦寐以求的。 有机电致发光器件虽然发展非常迅速，发展规模也是空前的。但是为了得到高亮度、高效率和长寿命的有机电致发光器件，人们对有机电致发光中的一些问题并没有很好的解决，如由于目前空穴和电子传输层材料和制备工艺的限制，用普通有机电致发光器件的结构：ITO/空穴传输层/有机发光层/背电极，有如下一些问题：发光层与电极之间的互扩散，没有足够高的空穴和电子迁移率，以及注入的空穴与电子不够平衡等。这些问题限制了有机电致发光器的进一步改善，成为有机电致发光器件发展的重要瓶颈，无法制备性能优异的有机发光器件。 技术特点： 对有机薄膜电致发光器件的结构和电子传输层材料进行改进，从而有效提高有机薄膜电致发光器件的亮度、效率和寿命。 技术特点：是在透明电极上，依次制备空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子电势补偿层和背电极所组成薄膜结构有机电致发光器件，其特征在于：在有机发光层与电子电势补偿层之间加入电子传输层，电子传输层采用宽禁带无机材料。 该器件在有机发光层与电子电势补偿层之间加入无机电子传输层这种结构可以大大改善有机电致发光器件的发光层与电极之间的扩散，注入的空穴与电子的不够平衡等，使有机电致发光器件的发光亮度，效率和奉命得到提高。

1、制备设备技术先进： 多弧离子镀设备加装脉冲磁控后实现了对等离子体的约束与控制，从而制 备的涂层物理性能更好，并实现了 Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、 Cr/ CrNX/ CrC1-xNx/ CrC 薄膜颜色可调，实验证明此工艺制备的涂层表面更加光洁、硬度更大，效 率更高。脉冲电源、磁系统和 PLC 控制系统均为课题组自行开发，具有设备技 术创新，此项工作在国内领先。 2. 涂层设计理念合理 用脉冲磁控多弧离子镀制备 Ti/TiNX/TiN、Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、Cr/Cr NX/ CrC1-xNx/ CrC、Cr/CrN/CrAlSiN 梯度复合薄膜。本方案通过优化膜系和制备工 艺参数，可以有效缓解应力，提高涂层在基底上的附着力，此项研究具有薄膜 材料设计创新，具有国内先进水平。由于梯度复合薄膜制备参数变化多，工艺 参数实现了 PLC 控制，生产效率和重复性大大提高。 3. 绿色环保无污染 由于真空镀膜工艺无污染，且制备的薄膜质量好，此工艺代替高污染的电 镀工艺，是绿色环保产业，符合国家提倡主导的产业发展方向 4. 制备开发 DLC 薄膜 利用线性离子源发电技术制备了 DLC（Diamond like carbon）薄膜，此薄 膜制备工艺国内领先，具有沉积温度低、薄膜质量好特点，可用于医疗器械和 各种机械配件镀膜等，其制备方法重复性好、衬底温度低等特点。

类金刚石薄膜（diamond-like carbon, DLC）是一种亚稳态的非晶碳膜，其结构、物理化学性质接近于金刚石。作为一种新型的硬质薄膜材料具有一系列类似于金刚石的多种优异性能，如高硬度、低摩擦系数、高耐磨耐蚀性、高热导率、在可见到紫外光范围内透明、良好的绝缘性和化学稳定性、优异的生物兼容性及表面光滑等，可广泛用于机械、电子、光学、热学、声学、医学等领域。 本项目通过物理气相沉积方法制备的类金刚石薄膜具备质量稳定，与基体结合强，硬度、弹性模量、摩擦系数和透光性可调控，耐摩擦磨

该成果创造性地利用高阶非线性光学材料获取医学临床诊断的关键信息。利用自主发明的双光子荧光探针与双光子光学CT成像的特性，首次获取了可用于癌症病理组织快速临床诊断的荧光图像。该技术是山东大学晶体材料国家重点实验室于晓强教授团队的原创，国际、国内均没有同类工作。 全新的观测技术：基于荧光探针与光学切片成像的肿瘤病理临床诊断技术。 该成果将直接带动三个高附加值的高技术产业： 新材料产业：双光子荧光探针 新设备产业：临床专用双光子荧光显微镜产业 新技术产业：技术人员培训、临床服务产业 符合临床要求的检测流程：

北京大学物理学院颜学庆教授和卢海洋研究员领导的课题组提出了激光驱动光子对撞机的新方案，该方案每脉冲可以产生3亿个Breit-Wheeler事件，并且所产生的正负电子对发散角只有7度，具有非常好的准直性。同时，背景噪声可以得到有效抑制，信噪比高达1000:1。研究成果以 “Creation of electron-positron pairs in photon-photon collisions driven by 10-PW laser pulses”为题在线发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）。 根据爱因斯坦质能方程和量子电动力学理论，在一定条件下光子（能量）可以转化成物质，这对研究物质的起因有重要的作用。相关的理论研究始于上世纪30年代，直到1997年美国SLAC实验室才首次在实验中观测到多光子碰撞产生正负电子对的过程。然而，对于两个高能光子的互作用过程，也就是常说的光子对撞机，到目前为止还未能在实验中观测到。在光子对撞机中，光子的互作用的次数与光子数目和光子互作用截面成正比，与光子束的脉冲宽度、两束光子束的交叠面积成反比。在过去实验中不能观测到光子的互作用过程是因为已有伽马射线源的流强和亮度还达不到要求。 近年来，随着激光技术的发展，特别是10拍瓦(1拍瓦=1e15瓦)激光器的建成，激光光强将可以达到1e23W/cm3以上。当如此高强度的激光与物质相互作用时，大部分激光能量被吸收并转化成伽马射线辐射源，如果可以有效控制伽马射线的发散角，辐射的伽马射线将会达到前所未有的流强和亮度。 团队研究人员在前期的工作中对产生超高亮度伽马光源进行了深入的研究，首次从理论上系统阐明了微通道结构靶中，纵向电场主导了电子的加速过程，同时电子的横向加速可以得到有效的抑制，因此可以获得高准直性的电子束，当这些电子束在横向场中的相位发生反转时，电子就会在管道边界处产生强伽马辐射。由于电子的发散角决定了伽马辐射的发散角，因此可以获得准直性非常好的γ-ray辐射源。数值模拟中10PW激光所能获得的发散角小于3度，亮度比之前研究报道结果高出两个数量级的伽马辐射源。图1. 激光驱动光子对撞机产生正负电子对的方案设计图2. 本方案可以获得高出之前2-3量级的伽马光源亮度 本工作即基于以上研究成果，将该超高亮度的伽马射线应用于光子对撞机。理论计算结果表明，该方案可以获得超高信噪比（>1000:1）,且每一发正负电子对信号（>1e8）远高于现有测量技术的探测极限。因此，通过该方案可以在实验室中验证光子互作用过程中由能量到物质的转换过程，将提供激光驱动光子对撞机研究的新途径，也将极大的促进双光子BW物理的发展。未来有望依据本方案建设基于重频拍瓦飞秒激光的高亮度伽马源及其应用装置。 北京大学物理学院博士后余金清为论文第一作者。颜学庆教授和卢海洋研究员为通讯作者。论文合作者还包括北京大学的陈佳洱院士、马文君研究员，広岛大学的T. Takahashi教授，高能物理所的黄永盛研究员。该研究工作得到国家自然科学基金、科技部重点研发专项、挑战计划和中国博士后科学基金的联合资助。相关模拟工作得到北京大学高性能计算平台的支持。相关文章链接：Phys. Rev. Lett. 122, 014802 (2019) https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.014802Appl. Phys. Lett. 112, 204103 (2018) https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.5030942

"该成果创造性地利用高阶非线性光学材料获取医学临床诊断的关键信息。利用自主发明的双光子荧光探针与双光子光学CT成像的特性，首次获取了可用于癌症病理组织快速临床诊断的荧光图像。该技术是山东大学晶体材料国家重点实验室于晓强教授团队的原创，国际、国内均没有同类工作。该成果将直接带动三个高附加值的高技术产业： 1. 新材料产业：双光子荧光探针 2. 新设备产业：临床专用双光子荧光显微镜产业 3. 新技术产业：技术人员培训、临床服务产业 "

光子首先从纳米波导直接折射进入微腔混沌模式，其角动量较小，对应于光子在微腔界面的反射角较小。与旋转对称微腔不同，混沌运动使得光子角动量不断发生变化。尤其引人注目的是，微腔内的混沌光子运动并非毫无规律，而是遵循特定的短时动力学规律，从而实现入射光子的角动量在皮秒时间尺度内（一皮秒相当于一万亿分之一秒）随混沌运动从小到大的快速转换。当混沌光子的角动量接近回音壁模式角动量时，二者之间可以发生共振隧穿过程。得益于光子角动量在混沌运动中的快速转换，此创新方法可以实现纳米尺度波导与回音壁光学模式的超宽带耦合。

基于InGaAs-APD的超灵敏高速光电探测模块，探测波段覆盖900 -1700 nm，探测效率最高可达25%。采用先进的正弦频谱滤波技术，支持GHz以上的单光子探测。此外，得益于先进的噪声抑制和弱信号处理技术，GHz 单光子探测器在如此高的工作频率下依然可以保持5×10-6/pulse的暗计数水平，以及小于5%的后脉冲概率。而多通道GHz单光子探测器的集成，可实现高速的光子数可分辨探测，拓展量子探测器的动态范围。 相关技术指标： 通道数： ≥4 工作频率：1-2.5GHz 探测效率：1-25% 连续可调 暗计数： 工作频率1-1.5GHz：≤ 5×10-6/pulse 工作频率2-2.5GHz：≤ 1×10-5/pulse 后脉冲： ≤ 5% 死时间： 3 ~ 10 ns (暗计数后脉冲指标均在10%探测效率下测得) 技术创新点： 国际上首次提出“一种低时间抖动低噪的吉赫兹单光子探测方法”，通过频谱分析的方法将低通滤波和平衡相结合，实现了高速高性能InGaAs APD单光子探测，被国内外单光子探测领域的专家同行广泛引用。基于该技术所研制的GHz单光子探测器通过华东电子测量仪器研究所光电计量校准中心（国防科技工业光电子一级计量站）鉴定检测，性能指标达到国际同类仪器先进水平。“单光子探测关键技术与仪器开发”获2012年上海市科技发明二等奖（第十完成人）此外，在此基础上，将室温单光子探测的速率提升到GHz以上，与国际水平相对比，工作频率提升到了1.5GHz，后脉冲误计数概率亦有所下降，探测效率为21%时，后脉冲概率仅为1.4%。