1 成果简介本项目设计并制备一种用于旋转放疗设备的快速宽野动态多叶光栅，研究并实现其机构、传动和驱动等关键技术。研究内容主要由以下三个方面组成，包括多叶光栅机构设计与分析、快速宽野动态多叶光栅精密传动技术、快速宽野动态多叶光栅驱动技术。 本项目的主要研究内容包括： （ 1） 快速宽野动态多叶光栅机构设计与分析 本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，可实现放射线束宽野和剂量的实时动态调节，使实施的宽野和剂量分布与计划剂量相适应。多叶光栅叶片尺寸形状以及空间位置排布设计，不仅影响多叶光栅整体机械运动性能和多叶光栅使用寿命，而且直接决定多叶光栅适形度和调强能力，从而影响放疗剂量分布，并最终主导治疗效果。多叶光栅叶片的设计主要是围绕着提高适形度、减少透射半影、降低漏射、三维适形、动态调强等功能展开。多叶光栅叶片设计主要包括叶片对数、叶片高度、聚焦形式、端面设计、横截面设计等。另外，为满足高速高精度运动参数指标要求，叶片轻量化设计意义重大。在叶片的制造方面，如何实现复杂外形钨合金叶片的高精度加工工艺以及异性材料可靠拼接的复合叶片工艺，将是是本项目研究的重点之一。 （ 2） 快速宽野动态多叶光栅精密传动技术 本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，采用高精度轻量化传动设计，提高叶片运动速度和运动精度，满足复杂肿瘤的治疗需求。该多叶光栅传动包括直驱传动及导轨设计。直驱传动用于驱动叶片直线往复运动，导轨用于精确导向。由于多叶光栅运动往复运动，需要频繁加减速，实现快速切换能力，为了满足叶片高速精密运动，需要高速精密的功能部件、高刚度的结构件和结合部以及轻量化的结构件提供保证。 （ 3） 快速宽野动态多叶光栅驱动技术 现有的开关式多叶光栅采用气压驱动的方式，叶片通过撞击停止，降低了机械零件的使用寿命，并产生很大的噪声，同时气路传输增加整个医疗设备的复杂度。本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，采用新型高速直线电机驱动单元，可克服气动驱动方式的缺点，并能实现开关状态之外，叶片运动过程中的位置和速度的精确控制。在后续研究开展中，叶片中间位置和速度的精确控制可应用于新型螺旋断层放射治疗算法，提高治疗效率和治疗精度。 本项目的创新点主要包括： （ 1）提出一种新型快速宽野动态多叶光栅 本项目拟开发的快速宽野动态多叶光栅，叶片可快速的实现开关，开或关时间约 30ms，采用直线电机驱动方法以实现每个叶片（共 32 对）的独立运动，同时要精确控制每个叶片的速度和位置，以实现放射线束强度和区域的实时动态调节，以达到理想的照射剂量分布。拟开发的多叶光栅叶片物理厚度不大于 3mm，叶片高度不小于 100mm，叶片漏射率小于 2%。 （ 2）提出一种快速宽野动态多叶光栅机构传动方法 本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，采用直驱传动技术和高精度轻量化传动设计，优化导轨受力和精度控制，实现叶片机械到位精度 0.1 mm，叶片机械重复定位精度 0.05mm。 （ 3）提出一种快速宽野动态多叶光栅驱动方法 本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅，采用新型高速直线电机驱动单元，叶片不仅可工作于开关状态，同时，也可实现叶片运动过程中的位置和速度的精确控制。叶片最大行程不小于 50 mm，叶片最大运动速度大于 500 mm/s，叶片加速度大于 2 g。在上述高速度高加速叶片驱动技术基础之上，本项目拟开发的多叶光栅可实现工作噪声低于 70 db。2 应用说明现阶段快速宽野动态多叶光栅基本成型，处于产业化前期，本项目提出的快速宽野动态多叶光栅，填补了国内二元多叶光栅的空白，性能指标达到国外同类产品的技术水平，且在射线效率、噪声和寿命等方面更具有优势。形成的知识产权、技术标准的种类和数量很多，获得国内发明专利和软件版权不少于 53 项。目前泰来 1 号产品研发过程中，已经申请的发明专利有 5 项：（ 1）一种多定子多动子阵列式直线电机驱动装置（ CN 102195439 A）；（ 2）用于医疗设备的 X 射线源在线切换系统及方法（ CN 102283666 A）；（ 3）肿瘤精确靶向放疗设备的时钟同步方法（ CN 102294082 A）；（ 4）用于肿瘤治疗的摆台装置和精确靶向治疗设备（ CN 102188779 A）；（ 5）多驱动单元组成的进给系统（ CN 101618517 B）。已经申请的软件版权有 10 项，医疗设备直线电机设计软件；医用多叶光栅调试软件；医用多叶光栅数控加工自动编程软件；放疗多叶准直器控制软件； TL2012 医用环形加速器出束控制软件；环形医用加速器安全联锁软件；包络断层放疗算法软件；医用加速器环形机架断层运动控制软件；医用加速器调试软件；医用肿瘤 3D 建模与数控加工自动编程软件。3 效益分析多叶光栅技术是放疗设备的关键所在，国外设备由于技术领先占据了国内外的高端市场，但这远不能满足市场的需求。据统计，目前全世界每年对放疗设备的顾客需求量是 300台/年，以多叶光栅每台 30 万美元计算，且仅占据 1/3 市场，则能够产生的效益巨大。4 合作方式技术转让或合作开发，商谈。5 项目所属行业领域医疗健康领域。

本发明涉及磁遗传学领域。具体而言，本发明涉及响应于外部磁刺激的磁感应受体(magnetoreceptor)，和调节神经元活动、扰动生物过程和治疗疾病的非侵入性方法。本发明提供了调节细胞活性的非侵入性方法，其包括将MAR基因递送至所述细胞中的步骤并向所述细胞施加磁刺激的步骤。本发明还提供了磁遗传学用于治疗疾病的医疗用途。

本发明公开了一种曲面自适应磁吸附装置。其电机的外壳与支架固定连接；电机的输出轴与第一磁轮和第二磁轮固定连接，使得电机能够同时驱动第一磁轮和第二磁轮同轴转动；第一磁块、第二磁块和第三磁块与支架固定连接，第一磁轮和第二磁轮位于第一磁块和第二磁块之间，第三磁块位于第一磁轮和第二磁轮之间；所述曲面自适应磁吸附装置在使用时，第一磁轮和第二磁轮的轮面与壁面直接接触，而第一磁块、第二磁块和第三磁块与壁面间存在间隙。本发明所述吸附装置在不同曲率壁面运动时，第一磁轮、第二磁轮、第一磁块、第二磁块和第三磁块与壁面之间的吸附力的变化量互补，总吸附力能保持在一个较小的范围内变化，具有良好的曲面自适应能力。

在信息产业飞速发展的今天，为了满足人们对于手机、计算机、便携式数码设备等电子产品进一步轻便、小巧等的使用需求，必须使其核心的电磁元器件向微型化、薄膜化、集成化等方向发展。随着电路中的射频磁器件的体积不断缩小，使用频率不断提高，传统的铁氧体材料由于其饱和磁化强度低，使其在GHz使用频率下无法保持高的磁导率，这就迫切需要开发一种能够应用于GHz频率范围的高频软磁薄膜材料。目前国内外的科研人员采用不同方法研究并制备了多种软磁薄膜材料，如CoPdAlO（Sharp公司）、CoZrTa（Intel公司）、Co

成 果 简 介 磁脉冲焊接技术的焊接过程很短，瞬间（30 ～ 100µs）即可完成，且无污染；可使金属材料和非金属材料进行连接或焊接；一般可在常温（即冷态）下进行，且焊接过程无明显的升温，无明显热影  响区，焊接接头强度接近于母材；比爆炸焊安全，且简单易行；能量易精确控制，重复性好，故容易   实现机械化和自动化。此磁脉冲焊接工装简单，无须传压介质，不损伤零件表面，加工能量可参数化 控制， 能实现零件的精密连接装配的优势。在航空、航天及军事工业中，已部分或全部用来代替铆接   或焊接， 成果和效果是显著的。该方法不但能焊接 Al、Cu 及其合金, 而且还可以焊接如低碳钢、不锈钢、Ti 及其合金等的同种和异种金属，还可焊接金属与非金属。

项目简介 在国家自然基金（(61273154 和 51077066）项目经费资助下，开发研制了适用于电 动汽车的复合磁齿轮永磁容错电机。复合磁齿轮永磁容错电机结构，如图所示。从图中 可以看出，该电机将无刷直流电机和磁齿轮相结合。 磁场调制式磁齿轮主要由三部分构成。两个 旋转部分分别

1 成果简介肿瘤磁感应热疗技术是清华大学历时 9 年，自主创新研发出的微创、安全、有效的靶向肿瘤热疗技术。磁感应热疗是将磁性介质植入或导入肿瘤组织，在交变磁场的作用下，肿瘤内温度可迅速升高到处方温度，肿瘤细胞迅速被杀死。肿瘤磁感应热疗具有治疗成本低、适应症广泛、无毒副作用等优点。肿瘤磁感应热疗设计理念新颖，较高温度直接凝固蛋白质，疗效确切，每次治疗仅为 5~20 分钟。 磁颗粒动脉栓塞热疗是应用磁颗粒对由动脉供给的肿瘤进行选择性栓塞，然后根据在交变磁场下， 磁颗粒由于磁滞效应或奈尔松弛现象会产热升温的原理，对肿瘤进行治疗的双重治疗方法。 磁介质的动脉栓塞对介质的最佳尺寸应介于 200 纳米和 3 微米之间。美国 ISP 公司的羰基铁粉已获美国药品管理监督局 FDA 批准作为人体铁元素补给， 被人体吸收率超过80％，远远超出目前使用的化合物铁补给物。本研究室创新性地将羰基铁粉的应用范围从人体补铁拓展至磁感应栓塞热疗，动物实验结果表明该介质安全、升温性能优越，满足磁感应栓塞介质的全部要求。它具有良好的生物相容性以及体内外磁感应升温性能，而且粒径为微米级， 能确保在动脉栓塞过程中， 阻塞肿瘤的毛细血管床，而不会通过毛细血管进入静脉循环。所以它是肿瘤动脉栓塞磁感应热疗的优良介质候选。 项目特色及创新点：首次将羰基铁粉应用于肿瘤磁栓塞热疗。首次系统研究磁性高分子微球的制备过程参数对磁性微球性质的影响，并优化制备参数。相对于纳米磁性颗粒，微米级的磁性颗粒在靶向性和利用率方面更有优势。2 应用说明相对于纳米磁性颗粒，微米级的磁性颗粒在靶向性和利用率方面更有优势，为磁颗粒动脉栓塞热疗提供了一种新的可供选择的靶向介质，具有巨大的临床应用前景。而磁颗粒动脉栓塞热疗，由于其作用稳定、快速、安全，有望成为治疗肿瘤的重要手段，在肿瘤治疗领域中取得突破。羰基铁粉作为肿瘤动脉栓塞磁感应热疗的新型介质，具有符合粒径尺度、安全、高效的特点。这些方面保证了与其他磁感应热疗形式或与其他磁颗粒介质相比动脉栓塞热疗在治疗肿瘤方面的优势。该介质的应用有望在磁感应栓塞热疗中取得突破。3 合作方式融资投入、 市场推广。

1、测量给定样品介质的磁致旋光角和费尔德常数，验证光振动面的偏转与样品介质的长度及磁感应强度成正比的规律； 2、测定磁致旋光与自然旋光的区别，即磁致旋光的方向与磁场的方向有关，而与光的传播方向无关； 3、正常状态下实现光信号的调制输出。