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跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
【技术优势】
本成果项目研制了具有我国自主知识产权的白光干涉原子力探针扫描测量仪等系列微纳表面结构测量仪器，并通过了国家计量院组织的仪器性能和软件的检定测试，纳米尺度原子力垂直测量范围超出国际商用仪器10倍以上，水平动态范围达国际领先水平。
【技术指标】
本成果项目提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，建立跨尺度传感方法，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量。同时，发明的白光干涉原子力探针扫描测量方法与现有商用原子力显微镜相比，垂直测量范围提高10倍，分辨率优于0.01nm。
华中科技大学
2023-05-15
密封环高速重载接触行为的多尺度建模与耦合计算
随着工程类重载车辆向大功率方向发展，对传动系统中防止压力油泄漏的密封环的性能要求日益苛刻。为提高密封环的稳定性和可靠性，必须重视高速重载工况下密封接触行为。本项目依据前期研究基础，对密封环在不同工况阶段存在的混合摩擦接触和流体润滑接触两个方面进行研究。首先对复合材料密封环摩擦行为进行跨尺度关联，明确宏观与微介观尺度的材料变形、摩擦状态、温升之间的协同效应，深化宏观与微介观之间的交互模型，实现尺度间摩擦状态的双向预测，以获取密封环在各尺度上的混合摩擦规律。其次依据工况条件，定量表达与预测
江苏大学
2021-04-14
一种基于 GPU 的多尺度空间特征提取方法
本发明公开了一种基于 GPU 的多尺度空间特征提取方法，包括 以下步骤：利用多尺寸并行非线性滤波构造尺度空间、在尺度空间中 并行的进行关键点检测和描述符生成。其中尺度空间构造包括：多尺 寸数据打包、多尺寸并行降采样、多尺寸并行非线性滤波的具体执行 步骤。为了提高算法的并行度、降低数据依赖性，通过并行降采样提 前得到各个尺寸下的初始图像，使得各个尺寸下的非线性滤波、关键 点检测和描述符生成可以在 GPU 中并行的执行。
华中科技大学
2021-04-14
用于快充锂离子电池的大尺度单层颗粒电极设计
本成果提出了一种由大尺度单层颗粒组成的电极结构，该电极具有垂直于集流体的载流子传输通道，能够解决高载量电极所面临离子传输速率慢的问题。将红P负载到具有垂直排列纳米通道（~22nm）的大块石墨烯基颗粒中（红P/VAG，~60μm），设计了由大尺度单层红P/VAG颗粒组成的电极。所设计的电极能够同时实现锂离子电池的快速充电和高的能量密度，具有非常广阔的应用前景和巨大的商业价值。
华中科技大学
2022-07-05
基于时空多尺度联合学习模型的能源需求预测技术
本项目提出了将时间维度与空间维度相结合的多尺度综合能源需求分析与预测模型，设计并实现了一种面向智慧城市的综合能源需求分析与预测的方法，提升能源供应规划和营销策略的优化与决策支持。
项目特色：
面向综合能源时空数据的需求分析和预测可以根据历史数据，结合地理区域的相互关系来预测给定时间范围和空间位置的能源需求。
针对综合能源的特性，项目提出了联合学习和迁移学习的思想对模型进行训练。同时优化不同区域中多种类型能源的联合预测模型，将已有模型的结果迁移到训练集数据不足的模型中，提高能源用量预测的准确率。
面向智慧城市的综合能源信息应用服务场景，并利用 GIS 技术实现配电网分析和用户用电特性分析的可视化。
南开大学
2021-04-13
大规模并发数据流处理系统及其处理方法
一种大规模并发数据流处理系统及其处理方法,涉及数据处理技术领域,所解决的是提高流处理器处理效率的技术问题.该系统包括数据流单元缓冲区,数据流单元聚类队列池,数据流单元映射表,流处理器池,数据流读取部件,DSU聚类分配部件,任务调度部件,计算后处理部件,所述流处理器池由多个GPU构成,其中数据流读取部件用于将并发数据流写入数据流单元缓冲区,DSU聚类分配部件用于对数据流单元缓冲区中当前被处理的数据流单元进行分类,任务调度部件用于将数据流单元聚类队列池中的就绪队列加载至流处理器池中的GPU上执行流计算,计算后处理部件用于将GPU的计算结果返回到数据流.本发明提供的系统,能提高流处理器的处理效率.
上海理工大学
2021-05-04
一种大规模 MU-MIMO 系统信道估计方法
本发明公开了一种大规模 MU-MIMO 系统的信道估计方法，所 述方法包括以下步骤：(1)设计生成正交导频信号，避免用户间的干扰； (2)利用正交导频的性质，在接收端消除用户间干扰；(3)利用主成分法 计算因子载荷矩阵；(4)估计公共因子；(5)利用信道的相关性和噪声的 不相关性去掉噪声，实现信道估计。通过执行本发明的信道估计方法， 不仅可得到信道矩阵的估计值，而且具有计算复杂度低、估计精度高 和不需要信道统计信息的优势。此外，本发明方法具有较高的实用性， 其可应用于具有相关关系的各种系统参数的估计中。
华中科技大学
2021-04-11
太阳能中高温热利用的规模产业化
南京工业大学能源学院张红教授主持国家863计划课题“中高温太阳能热管接收器的开发与研制”全面完成任务，已顺利进入验收阶段；张红教授主持的江苏省科技支撑计划“太阳能高温热利用的工业化研究与开发”进展顺利，取得阶段性成果，其成果亟待产业化。江苏太阳雨新能源集团有限公司乃全国太阳能热水器的龙头企业，正寻求进一步开发太阳能热利用的新产品，引领太阳能热利用的产
南京工业大学
2021-04-14
石蛙（棘胸蛙）规模养殖及其饵料开发利用
研究内容 ：石蛙（棘胸蛙）从野生驯养到人工规模养殖一直是水产界 的难题。该课题通过十六年的潜心研究，首先系统研究了石蛙应用生态学 基础理论，为其养殖技术研究提供了可靠依据。然后经过漫长而又艰难的 探索基本掌握了不同生长发育阶段的石蛙池型设计和亲蛙培育、人工繁 殖、孵化、蝌蚪及幼蛙培育、成蛙饲养、饵料开发、生态规模养殖及病害 防治等系列核心技术 推广应用情况： 本项目成果已分别在浙江、 江西等三个单位推广应用，
南昌大学
2021-04-14
大规模集成电路用引线框架材料
从1996年开始带领本课题组攻克了Cu-Fe-P系合金的合金化，熔炼工艺，轧制工艺与热处理工艺的结合协调和板型控制等关键技术，实现了Cu-Fe-P铜带和异型带的工业化的生产，产品的质量达到了国外先进同类产品的水平，大幅度提升我国引线框架用铜合金的综合技术水平，为企业带来了显著的经济效益，2004年产量就达到9200吨，产值2.2亿元，2005年生产的集成电路引线框架用铜合金已超过10000吨，2006年生产的集成电路引线框架用铜合金已超过12000吨，到目前为止已经累计创造产值12亿元，利税达到1.2亿元。市场占有率达到50%以上，改变了我国该类产品全部依靠进口的局面。先后获得河南省科技进步一等奖一项，河南省科技进步二等奖一项，中国有色工业科技进步二等奖一项。
上海理工大学
2021-01-12