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量子相干控制超分辨荧光宽场显微成像
传统的光学显微系统受到阿贝衍射极限原理的限制，无法分辨尺度小于~200nm的事物，为了突破衍射极限，超分辨荧光显微技术应运而生，在生物成像等领域得到广泛应用。根据成像采集过程，超分辨方法主要可分为两类。一种是单分子定位显微方法（SMLM），通过荧光分子的光开关特性，孤立每个发光分子进行单独定位。此类方法具有不受衍射极限限制的特点，可以得到10-40nm的超高分辨率，但由于分子激活漂白的循环步骤使得采集速度和成像时间较慢。另一种是如结构光照明等宽场成像的超分辨显微技术，可以通过获得相邻区域/荧光分子间一定程度的响应差异来实现分辨率的提升。宽场成像的方法具有较高的时间采集效率，但由于同时激发视野内的全部分子，使得其分辨能力往往在100nm以上。目前还缺乏一种方法在理论上可以有效的兼顾宽场成像的时间采集效率和单分子定位方法的空间分辨率，因此亟需提出一种基于宽场成像对荧光分子高效调制的技术方案。 超分辨方法其本质都是通过识别单个荧光分子的独立的发射特性获得该分子的空间定位。如果可以对宽场成像中衍射极限以内各个发光分子荧光发射差异实现主动控制，则有可能获得更好的超分辨显微结果。近期，物理学院介观物理国家重点实验室极端光学研究团队提出了基于量子相干控制原理主动调制分子荧光发射而获得超分辨荧光显微的方法（SNAC），在宽场成像下实现了分辨率的提升。课题组在ZnCdS量子点体系下获得衍射极限范围内各个量子点的差异化激发。通过设计多个整形脉冲，单个ZnCdS量子点的荧光差异性会得到增强。课题组通过周期性改变整形脉冲和傅立叶增强提取荧光响应的差异。同时，主动控制的图像采集方案可以有效的抑制系统中不随调制周期变化的泊松随机噪声和CMOS工艺导致的固定噪声，极大的提升了信噪比。接着，利用独立开发的混合周期（Combination-FFT）和多高斯拟合定位算法获得最终的超分辨重建结果。研究模拟了邻近双点荧光发射的超分辨定位，其结果可以很好的分辨出低至50nm的相邻荧光分子。对于密集标记的线性结构，SNAC的分辨能力同样有显著性的提高，获得了30nm左右的径向定位精度。在量子点标记的COS7细胞样品的维管结构区域清晰的观测到了维管的平行取向和姿态排布以及纤维交叉区域的95.3nm的邻近双峰，显示出了比已有多种宽场超分辨方法更好的重建结果。这个研究将脉冲整形作为新的控制维度引入荧光超分辨，并将宽场超分辨成像技术的分辨率提升到了与单分子定位方法接近的50nm的水平。
北京大学
2021-04-11
一种显微层析成像方法与装置
1. 痛点问题
在常规显微系统中，宽视场与高分辨率不可兼得。此外，基于单光子照明的成像方式一般均不具有层析能力，极大地限制了其应用范围。
2. 解决方案
图1 完整宽视场、高分辨率成像示意图
本发明公开了一种显微层析成像方法与装置。包括：在投影器件上依次加载所需的各照明图案，利用光学中继透镜组以预设的缩放比例中继到样本面对相应子视场进行激发，子视场中被不同照明图案激发的荧光信号依次通过光学中继透镜组，并以预设的缩放比例中继到相机靶面，实现高分辨的子视场图像的获取；通过二维横向扫描器件使得光束在样本面上产生横向偏移，实现超大视场的不同子视场的结构光图像及其均匀光图像的获取（图1）；通过轴向扫描器件使光束在样本轴向产生偏移，实现对样本的轴向扫描；对获取的图像依次利用结构光层析算法、图像拼接算法、三维重建算法，最终得到三维光学层析图像。本发明具有宽视场、高分辨率及三维层析成像的性能。
合作需求
寻求在显微仪器领域有相关技术开发、市场推广经验，能推进本发明落地的高技术光电企业。
清华大学
2021-11-24
一种光片显微成像转换装置
本发明公开了一种光片显微成像转换装置，包括：光片激光光 源、样品夹持器、以及运动器；所述光片激光光源，产生光片激光， 水平照射在被固定于样品夹持器样品上；所述运动器，与样品夹持器 连接，用于带动样品夹持器在与竖直方向夹角小于 15 度方向上运动。 本发明提供的光片显微成像转换装置，是一种小型化、低成本的转换 装置，能通过加装在普通的倒置荧光显微镜上，使其具备光片显微成 像的能力，通过少量改装实现三维成像上的质的突破，
华中科技大学
2021-04-14
一种三色荧光显微成像系统
本发明公开了一种三色荧光显微成像系统，其包括三色激光合 束模块、第一二向色镜、物镜以及三色荧光成像模块；所述三色激光 合束模块用于将三种单色光合并成一束三色激光，投射在第一二向色 镜上；第一二向色镜反射激光同时透射荧光，其用于反射三色激光， 投射在物镜上；所述物镜用于透过三色激光并收集激发的混合荧光， 并将收集到的混合荧光投射在第一二向色镜上，第一二向色镜用于透 射混合荧光，投射在三色荧光成像模块上；所述三色荧光成像
华中科技大学
2021-04-14
一种优化风电消纳的电力系统调度方法
本发明公开了一种优化风电消纳的电力系统调度方法，步骤为一、采集分钟级风电历史功率数据和数值天气预报数据，建立分钟级风电功率预测模型；二、针对分钟级风电功率预测误差进行建模和补偿；三、在预测误差修正风电功率值的基础上，建立风电消纳电量最大化和系统调峰能力最强的目标函数，并且仅执行下一分钟的调度优化指令；四、在目标函数的基础上，判断是否完成所有时刻的优化，若完成则结束优化，否则下一时刻更新所有输入信息并从第一步依次滚动进行。该方法在准确预测的基础上，针对不同的优化时域，以风电消纳电量最大和系统调峰影响最小为目标函数，保证了在电力系统安全的情况之下合理地消纳风电，并积极地应对电力系统调峰。
中国农业大学
2021-04-11
“电力电子高可靠性关键技术及其产业化”项目
世界上70%以上电能通过电力电子技术进行变换与控制，提高电力电子运行可靠性具有重要意义。本项目拟从故障预诊断与健康管理的新角度，研发一系列电力电子高可靠性关键技术。主要研究内容包括：基于“端部特性”的变流器IGBT模块故障预诊断技术、IGBT功率模块结温监测技术、变流器自检测试技术以及基于开关降频的变流器延寿运行技术等。在此基础上，进一步研发具有实用价值的变流器IGBT模块故障预诊断仪以及结温测量仪(包括离线检测式与在线监测式），并积极与企业合作进行工程应用于推广。 作为近年来发展起来的高新技术，世界上目前尚无具备电力电子故障预诊断与健康管理功能的商业技术与产品。随着电力电子的迅速发展与广泛应用，市场迫切需要一系列能安全、有效、经济提高电力电子可靠性的技术与产品，因此本项目的研发工作具有广阔的市场前景。 项目组在前期工作基础上正积极需求企业合作，开展相关技术的工程应用与推广工作。目前正与英飞凌公司以及中石化茂名分公司洽谈技术合作，具体拟定的项目为："变流器IGBT功率模块结温在线测量技术研究", 英飞凌公司, 项目计划实施时间2016.1-2016.12；"高压变频器健康状态检测与评估", 中国石化茂名分公司, 项目计划实施时间2016.3-2017.2。 英飞凌公司是目前世界上电力电子器件最大的制造商，它们的产品广泛应用于航空航天、驱动牵引、冶金机械传动、输配电系统、新能源发电等领域。为提高英飞凌电力电子产品的运行可靠性，英飞凌公司将资助我们研发变流器IGBT功率模块结温测量技术。目前双方已确定技术合同附件，正进入立项流程中。 中石化茂名分公司是我国最大炼油和石化产品生产基地之一，拥有大量高压变频器等电力电子设备。为进一步确保生产安全，他们希望同济大学项目组能在变频器设备停运期间开展健康状态检测与评估工作，为设备后期运行与维护提供科学依据。目前该项目已基本确定检测方案。
同济大学
2021-04-11
一种带电流内环的电力弹簧功率解耦控制方法
本发明公开了一种带电流内环的电力弹簧功率解耦控制方法，所述电力弹簧系统包含一个双向直流电源vdc、一个单相电压源型逆变器模块、一个LC低通滤波器；旁路开关S控制电力弹簧的投切。电力弹簧通过滤波电容C与非关键负载串联再与关键负载并联后经线路阻抗Z1与电网vG相连构成电力弹簧的实际应用系统。本发明针对因新能源发电的间歇性和不稳定性引起的微电网电压和功率波动问题，提出一种带电流内环的电力弹簧功率解耦控制方法，一方面能够将新能源发电功率的波动转移到电力弹簧装置以及非关键负载上，从而保证关键负载电压和功率的稳定；另一方面，电流内环的加入使得电网电流波形更趋于正弦，同时系统可以获得更加良好的动态性能。
东南大学
2021-04-11
非 ODS 型电力设备带电化学清洗剂应用
项目概况 该化学清洗剂作为一种顶替传统化学清洗剂氟氯烃（CFC）的环保型清洗剂，可用于去 除如变压器绝缘子等电力设备内部、表面所沉积的污秽物质，避免带电设备产生绝缘性降低、 泄漏电流增大，从而造成短路、电弧、散热不良及闪污事故。 本项目处于国内先进水平。 主要特点 非 ODS 类（Ozone Depleting Substance），即对臭氧层无破坏作用，是 CFC-113 和三 氯乙烷等氟氯烃清洗剂的替代品。所制备的清洗剂溶液为流态透明状液体，无浑浊物生成， 质地均匀一致，无沉淀也无分层现象。密度大于水，低沸点、易挥发，pH 值接近中性，无 明显腐蚀影响，对铁、铜、不锈钢、铝等金属没有造成腐蚀。清洗剂电导率小，去污效果良好。 技术指标 密度大于水，沸点低（50℃～65℃），易挥发，24h 后残留量小于 10-3g。pH 值在 6.5 左右，无明显腐蚀影响，对铁、铜、不锈钢、铝等金属没有造成腐蚀。清洗剂电导率小于 10-2 uS·cm-1，去污率 95%以上。 市场前景 近年来在浙江某变电站应用，应用效果良好。并且由于它对臭氧层破坏小，随着《清洗 行业整体淘汰计划》，原有 ODS 型清洗剂将逐渐淘汰出市场。因此具有良好的市场应用空间。
南京工程学院
2021-04-13
一种电力系统故障录波格式转换方法
本发明公开了一种电力系统故障录波格式转换方法，读取数据 信息文件，从文件中获取当前数据的格式特征；根据格式特征判断当 前数据格式；根据当前数据格式获取数据的通道总数 Sum、模拟量通 道总数 nASum、状态量通道总数 nDSum；获取选择的通道号 nID，根 据 nID 查询数据文件对应的通道信息；将数据归一化；获取信息文件 中的录波开始时间及用户自定义的开始时间，获取用户自定义的频率， 对数据进行时间及频率的变换；获取用户选择转换的数据格式，将数 据转化指定格式。本发明可以克服故障录波器来自不同
华中科技大学
2021-04-14
变频调速系统中的电力电子变换器低成本容错技术
本技术针对冗余容错技术体积、重量、成本高的缺点，提出了一系列低成本容错技术，当功率器件发生故障时，通过熔断器将故障桥臂隔离，同时切换到匹配的容错模式，实现电力电子变换器的有效容错。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
变频调速系统作为主要的电能动力设备，是工业生产、交通运输、新能源、国防装备等领域的关键设备之一。其中，电力电子变换器是电池、电网等能量源与驱动电机之间必不可少的能量传输纽带，是变频调速系统最核心的组成部件。
痛点问题：电力电子变换器中使用了大量的功率器件，承担了稳定电压、控制电流开通和关断等影响系统性能和功能的关键作用，这些功率器件由于电压、电流、机械安装等应力和高温、潮湿等外部环境作用下，本身易损坏易老化，其安全隐患极易引起整个系统崩溃，造成严重后果。
本技术针对冗余容错技术体积、重量、成本高的缺点，提出了一系列低成本容错技术，当功率器件发生故障时，通过熔断器将故障桥臂隔离，同时切换到匹配的容错模式，实现电力电子变换器的有效容错。
华中科技大学
2022-07-26