激光诱导击穿光谱（Laser-induced Breakdown Spectroscopy，LIBS）技术是一种原子发射光谱分析技术，其基本原理是利用脉冲激光在待测样品表面激发产生等离子体，通过等离子体发射的光谱波长和强度信息，分别获得待测元素的种类及含量。LIBS技术因具有无需制样、分析速度快、远程非接触、可实现对任何物质的多元素同时分析等特点，被誉为分析领域的“未来超级巨星”，在航空航天、智能制造、生物医药、环境保护、能源、地质、深海探测等领域都极具应用前景，特别是2021年我国“祝融号”火星车搭载LIBS系统登陆火星开展地质勘探，使得该技术再次成为国内外的研究热点。LIBS系统主要由激光器、光谱仪、探测器和时序控制器等核心单元组成，典型的LIBS检测系统如图1（左）所示，光谱图如图1（右）所示。 图1典型的LIBS检测系统（左）与LIBS光谱图（右） 本团队对LIBS技术进行了长达15年的攻关，在一系列关键技术上取得了重大突破，成功研制了从台式、移动式到手持式的系列国产LIBS元素分析仪，实现了6种LIBS成分分析仪器的国产化，并成功推动其在金属材料、环境保护和生物安全等领域的应用。研究工作从基础研究、装备研发到工程应用全链条展开（如图2），取得的创新成果如下。 图2团队对于LIBS技术从基础研究-装备研发-工业应用的全链条攻关 （1）高灵敏度、高稳定性和高精度LIBS分析新方法 针对LIBS技术存在自吸收效应、基本效应和光谱波动性大等问题导致其探测极限低、灵敏度差和分析精度低的难题，团队提出了一系列新技术新方法。 1）提出采用OPO波长可调谐激光对等离子体中基态粒子进行能态选择性激发的新方法，从源头上阻止了LIBS自吸收效应产生，从而获得自吸收免疫的LIBS本征光谱。 2）提出采用微波对等离子体进行瞬时加热，获得温度场均匀分布的等离子体，实现宽光谱多元素的自吸收效应遏止。 3）提出一种基于等离子体图像-光谱融合的图像辅助LIBS技术，有效克服了基体效应对定标曲线建立的影响，大幅度提高了LIBS的定量分析精度。 4）针对工业现场物质的快速高精度定量分析需求，提出一种仅需一个标准样品就可完成定量的LIBS单标样法和一种可克服自吸收效应影响的LIBS无标样定量方法。 5）针对生物体、食品、中药等疏松含水组织基体复杂，导致光谱信号微弱且波动大的问题，提出了从光谱预处理-特征提取-机器学习模型的全链条定性定量分析算法，相比于传统分析方法，可将分析精度提高10%。 6）提出一种面向金属3D打印构件的激光谱-超声同时检测技术，可同时对金属3D打印构件的表面元素分布、内部缺陷、残余应力和晶粒度进行同步分析。 （2）高精度LIBS成分分析仪研制 针对LIBS的光机电系统难以集成的难题，团队通过构筑模块化“笼式”光路系统，研制了共聚焦显微光学系统、同轴信号采集、放大装置等新技术，成功将OPO共振激发和等离子体图像-光谱融合新技术集成到LIBS成分分析仪中，实现了10-7量级的LIBS探测极限，将LIBS探测灵敏度提高了2个数量级，探测稳定性优于2%。所研制的系列激光探针元素分析仪如图3所示。 图3台式到便携式系列LIBS分析仪

5G、大数据、人工智能、元宇宙等新业务应用的兴起，以及后疫情时代催生的远程办公、远程教学等实时视频业务，急剧加速了通信网络流量激增的趋势。而长距离、大容量、高速率的光纤通信技术成为了实现信息化社会和数字经济的必由之路。对于光通信产业链上的模块厂商、设备制造商、运营商来说，测试是必不可少的环节。一般来说，驱动光收发机的高速芯片的开发进度会比光通信器件滞后差不多一年。 在光通信模块厂商、设备制造商开发最新相干光通信子组件时，工程师需要先进的测试设备，提供足够的性能，证明其最终模块设计的预期性能。随着系统速率的提升，复杂调制格式的演进，市场大量需求的出现，催生了低成本、高性能的宽带高速光电信号分析仪的巨大市场需求。同时，当今世界格局下，亟需突破国外在高速光通信信号检测领域对国内的技术限制和关键仪器、器件的性能瓶颈，实现在高速光电信号分析仪的国产化目标。 【成果介绍】 本成果基于线性光采样，利用低重复频率脉冲光对待测信号光在光域上进行采样，使用技术成熟成本较低的低速的光电探测器和采集卡进行光电和模数的转换，软件同步算法为光采样技术提供了数字信号处理上的支持，通过恢复出信号的眼图和星座图以及计算相应的 EVM 和 Q 值来判断信号的质量。通过多年技术积累，在相干检测中全光采样技术、超低时间抖动采样脉冲源的实现方法、以及相干检测算法和软件时钟提取技术中取得突破。 图1 高速光调制信号分析仪样机 【性能指标】 基于线性相干光采样技术在国内首次现场测试了4个ITU-T标准波长信道下的128Gbps PDM-QPSK光信号，测量结果利用安捷伦的光调制分析仪作为对照参考，同样信号下测得的 EVM 差值小于2%，Q 因子差值小于2dB。实现指标包括全光采样源时间抖动为60.335fs，分析带宽>1THz，时域分辨率200fs，待测光信号速率达到508.608Gbps，实测相位误差小于1.5°，测量时间100ms，平均故障间隔时间MTBF 1000小时。开发全光采样时域分析数据解算软件，可以实现光电信号波形分析、速率测量和眼图测量等功能。 图2 测试架构 图3 窄带光采样结果 图4 宽带光采样结果 【技术优势】 已经研制出样机。光采样技术相对于传统电采样方式，降低了系统带宽要求，减缓了光电探测器和采集卡带宽的瓶颈效应，降低了成本和硬件设计复杂度。同时，本产品所采用的线性光采样技术，其灵敏度远高于非线性光采样，且对高阶调制格式具有同样的处理效果和优越性能，能全面分析信号特性。低成本高测量带宽的线性光采样技术已成为高速信号质量检测未来最有潜力的方向。

一种治疗骨质疏松的特定低频脉冲电磁仪，包括时间继电器、变频器和线圈；时间继电器的触点串联在变频器的电源输入线路上，按照设定的时间接通变频器的工作电源；变频器的输出端与线圈连接，用于调整输送给线圈的电流的频率和强度，使线圈产生治疗骨质疏松的特定交变低频脉冲电磁场。使用时，装有线圈的筒体可放置在人体需治疗的任何部位。动物试验表明，在低频脉冲电磁场的频率为8Hz、磁场强度为3.8mT 的环境中每天照射40分钟，治疗骨质疏松的效果最好。

新一代网络关键设备 1.软硬件解耦的高通量测试技术。引入通用硬件“高性 能 CPU+GPU+DPDK+通用网卡精确时间协议”的创新方案，实现高通量测试数据生成，高通量测试数据收发通道，精准的测试时间戳与速率控制。 2.未知/加密网络事件智能检测技术。本项目提出了“网 络元数据+人工智能”双轮驱动的非入侵式网络认知技术，构建基于网络知识的未知/加密网络事件智能检测技术。 3.任务驱动的仪器柔性构造技术。提出“硬件虚拟层+ 虚拟测试功能层+测试任务编排层”的三层仪器柔性可重构架构，解锁了软件与硬件的耦合，提升了异构硬件资源的共享， 增强了虚拟测试功能实体的可移植性和可扩展性，实现了测试任务的按需快速灵活部署 

目前，国内外用于临床上使用的血氧仪只能检测指端或耳垂部位容血的血氧饱和度，或者专门用于监测心外手术体外循环系统管道中血液的血氧饱和度，不能检测脑部的血氧饱和度，检测部位受到限制。 南开大学研发的“脑血氧饱和度检测仪”，在检测探头中设置有可发出两种不同波长的发光二极管，并安装有两个光接收元件(两只硅光电池)，得到的检测数据一路是带有浅层组织的信息，另一路不仅带有浅层组织信息也带有脑组织的血氧信息，此两数据相减，便可得到只含有脑血氧的信息。仪器由探头、同步放大器、A/D转换器、单片机系统

简要说明： 1．本外观设计产品的名称：便携式元素成分分析仪。2．本外观设计产品的用途：本外观设计产品用于分析物质元素组成和含量。3．本外观设计产品的设计要点：在于形状。4．最能表明本外观设计设计要点的图片。

项目前期已发明一种完全原创的手持式睑板腺热压按摩装置，通过设备的简易操作与术中的睑板腺功能实时监测，充分论证了该全新治疗方式的可行性、安全性及有效性，以期形成对干眼有效且规范的治疗。本项目在手持式睑板腺热压按摩装置基础上，进一步研发具有自主知识产权的智能热传导、超声波疏导、多轴运动加压、病症自动识别分级等多功能的微型化干眼个性化智能治疗仪，在安全性和有效性方面满足医疗器械上市要求，通过医疗器械上市注册检验，并建立规模化量产生产线。基于该系统，通过临床前研究以及临床研究，建立一套治疗干眼的，包括适应症筛选、标准化操作和并发症防控的全新门诊即时治疗体系。 1）智能热传导模块具有温度监测反馈、反应灵敏等特点，温度测量误差需控制在微小范围之内，涉及到微型温度传感器的封装工艺及一体成型加工等高精尖技术。 2）智能热传导模块的热源采用高灵敏热传导材料，需满足导热迅速、散热性佳等特点，涉及到高灵敏热传导材料的设计加工、与加热源的封装工艺、散热结构的精密雕刻成型等技术。 3）超声波疏导模块的微型超声波发生器，需符合一定频率范围及定向疏导的需求，在结构上需满足多次使用的高稳定性，涉及到超声波发生器的整体封装工艺等技术。 4）干眼个性化智能治疗仪具有眼睑治疗实时观察功能，通过图像识别，控制微距镜头，拍摄治疗区域，并将画面实时传递到投影屏上，在通讯协议上需满足低延迟等特点。 【竞争优势】 1、治疗便捷、可手持。 干眼个性化智能治疗仪以其小巧轻便的设计，便于医生对于患者进行个性化的治疗。在将来患者可能可以在家中或办公室方便地使用该治疗仪，不再需要频繁到医院进行治疗。相比之下，Lipiflow治疗需要在医疗机构进行，可能需要患者在医院排队等待，治疗过程相对繁琐。 2、可实时观察治疗情况，个性化控制温度及压力。 干眼个性化智能治疗仪配备了实时观察功能，医生可以通过监控患者的治疗情况，实时调整治疗参数，确保每位患者得到最合适的治疗效果。并且该治疗仪可以个性化控制温度，根据患者的干眼程度和治疗需求，调整治疗温度和压力，提高治疗的精准性和针对性。相较之下，Lipiflow治疗并没有提供实时观察和个性化控制温度的功能。 3、治疗成本低。 干眼个性化智能治疗仪通常具有较低的治疗成本。患者可以根据自身需求购买该治疗仪，避免长期多次到医院进行治疗的费用。而Lipiflow治疗相对较为昂贵（需要7000-8000元/次），需要到医疗机构进行治疗，治疗费用较高，对大部分患者难以接受。 【性能指标】 【发展规划】 本项目按照全链条部署、一体化实施的原则，以同时热敷及疏通为发力点，研发集成式的干眼个性化智能治疗仪。目前已经完成制备产品原理样机，动物实验已经证明其安全性，下一步将在样机产品设计、工艺方案、可靠性及系统协调性等方面进行迭代改进，得到定型样机并组建生产线。获得权威医疗器械检验机构出具的医疗器械产品注册检验报告后，使用定型样机开展动物实验与临床实验，验证产品有效性与安全性。 基于该干眼个性化智能治疗仪，将进一步建立一套治疗干眼的适应症筛选、标准化治疗操作、并发症防控的全新治疗体系。将该治疗方法进行推广，开展多中心临床试验，证实该全新手术方法在治疗睑板腺功能障碍型干眼中安全性及有效性均优于传统的干眼热敷治疗，最终在临床广泛推广。 目前项目还未行股权融资，拟在项目的实施阶段，比如临床实验阶段进行融资，推进项目的发展。 【资质荣誉】 荣获2023年湖北省卫生健康行业青年创新大赛金奖。

公司的核心产品包括系列全球首创半导体薄膜断层吸收光谱仪，并已经成功应用于高校、研究所、相关企业半导体薄膜断层检测中，并已实际发表多篇论文，平均影响因子达到10以上，获得一致好评。 一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 侯晓清 管理学院/工商管理 2019/2023 师鸣遥 生命学院/化学生物 2019/2023 李想 生命学院/化学生物 2020/2024 徐婧谨 电信学部/储能科学与工程 2019/2023 董梓竣 管理学院/工商管理 2019/2023 杨舒婷 化学学院/材料化学 2019/2023 吴一品 管理学院/大数据管理与应用 2020/2024 赵静怡 人文学院/环境设计 2020/2024 刘彦麟 软件学院/软件工程 2020/2024 袁子翔 管理学院/工商管理 2019/2023 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 鲁广昊 前沿科学技术研究院 教授 有机半导体薄膜和器件 卜腊菊 化学学院 教授 薄膜断层分析技术及科研仪器的开发 魏泽龙 管理学院 教授 技术创新与创业管理 四、项目简介 本项目依托于西安交通大学前沿科学与技术学院以及中国西部创新港的科研平台，拥有半导体薄膜断层检测技术顶级研发团队，并已有国内外超过100所高校、科研院所、企业等正在采用本产品检测的数据或正在实际试用本产品，本团队可以更好了解产品需求及效果，能够实现量产、快速研发与后续更新迭代。 公司的核心产品包括系列全球首创半导体薄膜断层吸收光谱仪，并已经成功应用于高校、研究所、相关企业半导体薄膜断层检测中，并已实际发表多篇论文，平均影响因子达到10以上，获得一致好评。作为国内外首家使用软等离子体源刻蚀技术，实现了半导体薄膜断层的精准检测，占据了全球领先地位，将“卡脖子”技术转换成“杀手锏”，为基于光谱分析的半导体薄膜断层精准检测提供了中国方案，提高了我国半导体薄膜检测的科技实力水平。

肌肉功能测试训练仪用于测试受试者主动运动时肌肉或肌群的收缩力量，常用来评价患者肌肉功能损害的程度，通过肌力测试可获得较为准确的肌肉功能定量评价的数据，对制定合理的、有针对性的康复治疗方案具有重要的指导意义，在康复医学科、神经内科、外科、骨科及运动医学科等都有广泛应用。

俯卧式多态脊柱康复训练与评估系统主要分为爬行训练主体、控制主机和控制软件三部分。训练装置主体包括上肢爬行机构、下肢爬行机构及调节装置、腹部支撑机构、角度调节机构、摆尾机构等。可实时采集传感模拟信号，显示测试评估结果和训练过程；控制软件包含病人信息管理、减重程度、测试评估（数据采集、实时显示、结果分析）、对采集到的运动速度和关节活动度等参数进行数据分析计算，输出测试评估报告。