实验原理 AFM是SPM家族中应用领域最为广泛的表面观察与研究工具之一。其工作原理基于原子之间的相互作用力。当一根十分尖锐的微探针在纵向充分逼近样品表面至数纳米甚至更小间距时，微探针尖端的原子和样品表面的原子之间将产生相互作用的原子力。原子力的大小与间距之间存在一定的曲线关系。在间距较大的起始阶段，原子力表现为引力，随着间距的进一步减小，由于价电子云的相互重叠和两个原子核的电荷间的相互作用，原子力又转而表现为排斥力。这种排斥力随着间距的缩短而急剧增大。AFM正是利用原子力与间距之间的这些关系，通过检测原子间的作用力而获得样品表面的微观形貌的。   仪器概述 AFM采用对微弱力极其敏感的微悬臂作为力传感器──微探针。微悬臂一端固定，另一端置有一与微悬臂平面垂直的金字塔状微针尖。当针尖与样品之间的距离逼近到一定程度时，两者间将产生相互作用的原子力，其中切向力（摩擦力）Ft使微悬臂扭曲，法向（纵向）力Fn将推动微悬臂偏转。我们所关心的主要是纵向力Fn，它与针尖──样品间距成一定的对应关系，即与样品表面的起伏具有对应关系。微悬臂的偏转量十分微小，无法进行直接检测，采用光学方法将偏转量放大，可推知微悬臂偏转量（即原子力）的大小，最终获得样品表面的微观形貌。   仪器特点 特有的卧式探头 卧式AFM探头设计，使原子力作用方向与重力方向垂直而互不干扰；降低了探头的整体重心；克服了原有粗调与微调逼近机构的垂直蠕动；具有独特的卧式可视化光路。探头及仪器性能更加稳定和优越。   稳定的三轴压电扫描器 采用互相正交的三轴压电陶瓷扫描控制器，X、Y、Z三轴压电陶瓷之间互不耦合，可保证扫描图像不因耦合而失真；扫描器具有更好的扫描线性和独立性、更高的强度和刚度，兼具更强的扫描驱动力，能同时适用于较小与较大、较轻与较重样品的扫描成像。   优化的检测与控制系统 采用优化的微纳米扫描与反馈控制电路系统，配以多路高精度A/D&D/A控制接口，可获得更高的扫描分辨率、更好的重复性和更佳的图像质量。   完善的软件界面与功能 功能强大、界面友好，可适用于Windows XP/Win7/Win8/Win10等操作系统。一般操作者均可轻松而熟练地掌握，只需点击鼠标，即可完成从图像扫描到图像处理及数据信息计算的全部操作。可用鼠标任意选择局部扫描区域，实现图像平移、定位和缩放；可设定扫描次数并自动控制扫描停止；具有实现X、Y方向的面扫描和线扫描的功能；可获得样品表面的纳米级三维形貌结构和截面线；高质量的彩色/黑白平面图像显示与三维立体图像显示；具有图像的二维和三维纳米标尺标注功能及粒径测量功能；具备纳米级表面微观粗糙度的统计及计算功能；可精确测定样品表面的微纳米级台阶高度和深度；完善的图像处理功能，包括裁剪、粘贴、旋转、对比调节、亮度调节、颜色调整、背景色调整、图像平滑、滤波等。   简单便捷的仪器操作 AFM的操作十分简单和便捷，一般操作人员即可完成，无需专人操作和维护。安装探针、安装样品、粗调和微调进样、图像扫描、图像存储等操作，均可在1分钟内完成。特别适用于科学研究、教学实验及产品检测。   高稳定性与抗干扰能力 AFM既可在良好的实验条件下完美工作，也可在有一般实验室、普通桌面、有轻微振动、有环境干扰、有光照等条件下正常运作，快速扫描观察各种微纳米样品，获得理想的图像和微纳米结构信息。具备更好的稳定性和抗震性，更强的抗（光、电、磁等）干扰能力，更快的扫描速度（最快1幅图像/1~6秒，作为对比，进口仪器的扫描速率一般为1幅图像/10~20分钟甚至更慢）。   高适用性广泛应用领域 可同时适用于科学研究、本科生和研究生的教学实验及纳米技术产品的检测，广泛适用于各种金属/非金属、导体/非导体、磁性/非磁性材料样品的扫描检测。对被测材料样品无特殊要求，免去繁琐的样品制备过程，可直接扫描获得微纳米结构信息。   实验内容与典型实验数据 部分扫描测试样品的AFM图像   部件列表 描述 数量 原子力显微镜探头 1 控制机箱 1 直流高压电源 1 A/D&D/A控制接口卡 1 AFM微探针 15组60 tips USB光学显微镜 1 一体机, 含AFM扫描控制软件 1 样品 5 剪刀、镊子、启子、放大镜等工具 1

成果描述：10GPa以上的超高压静态压缩条件将可使绝大多数高强度金属及陶瓷材料进入整体塑性区，材料内部微区偏压力分布趋向稳定，并意味着其压缩行为数据在外推至更高压力区间时的可靠性显著提高。然而，发展与堆源相匹配的大腔体超高压原位中子衍射技术，要求在设计原理、关键技术及关键部件的研制上进行创新。本成果针对堆源中子散射谱仪，研究适用于原位子中子衍射的大腔体超高压加载技术和系统集成技术,包括大尺寸多晶金刚石复合压砧研制、压力加载及控制、高压腔样品封装与压力标定、中子束准直、衍射样品的精确定位与控制、衍射信号采集及背底消除等。将通过自行设计及研制高压加载关键技术及部件，并结合中子粉末衍射谱仪开展系统集成与实验验证研究，进一步提升现有的高压原位中子衍射实验平台的样品环境压力区间，发展具有自主知识产权的大尺寸多晶金刚石超硬复合压砧制备技术，在1毫米尺寸样品腔内实现约30GPa的超高压条件，为新一代超高压原位中子衍射实验研究平台的建立提供技术基础。研发和设计的平台及配套技术可以使毫米级样品在超高压下进行原位中子衍射，以实现超高压原位中子衍射技术的国际领先，并可应用到其它中子衍射平台，快速提升国内高压原位中子衍射平台的实验研究能力。本项目所研制的装置及相关技术，将显著扩展中子探测手段的应用领域，可开展对国防材料（包括重金属材料、含能材料）、能源材料（储氢材料与气水合物等）、非晶态材料（如玻璃、熔体等）、地学材料（如含水矿物等）与纳米材料等在高压下的结构、性能及行为的研究，并将在广阔的科学和工程领域发挥作用。 另一方面，本成果还将将大腔体二级增压技术发展成为了一种与国产六面顶一级压腔相兼容的通用嵌入式系统，方便国内六面顶大腔体静高压装置的升级。所研制装置用于合成超硬材料的二级大腔体静高压装置具有自主知识产权，与国外同类设备相比具有结构简单、操作方便、稳定可靠、运行成本低等优点，可产生40GPa以上高压、2000K以上高温，已成为具有明显技术创新优势的大腔体静高压系统，可广泛应用于材料的高温高压合成、凝聚态物质在高温高压极端条件下的行为与物性研究，并可快速推动我国的大腔体静高压技术迈入世界前列，在高压物理、地学研究等领域有相当的国内外潜在用户。市场前景分析：本成果所设计制造的先进大腔体静高压装置具有自主知识产权，可广泛应用于材料的高温高压合成、凝聚态物质在高温高压极端条件下的行为与物性研究，并可快速推动我国的大腔体静高压技术迈入世界前列，在高压物理、地学研究等领域有相当的国内外潜在用户。本成果所研制的装置及相关技术，将显著扩展中子探测手段的应用领域，可开展对国防材料（包括重金属材料、含能材料）、能源材料（储氢材料与气水合物等）、非晶态材料（如玻璃、熔体等）、地学材料（如含水矿物等）与纳米材料等在高压下的结构、性能及行为的研究，并将在广阔的科学和工程领域发挥作用。与同类成果相比的优势分析：新型一级大腔体静高压装置适用于堆源的原位中子散射，压力可达到30GPa、温度1500K，满足进一步国防研究需求。 二级大腔体静高压装置与国产六面顶一级压腔相兼容的通用嵌入式系统，方便国内六面顶大腔体静高压装置的升级，该二级大腔体静高压装置可产生40GPa以上高压，及2000K以上高温。 国内领先。

10GPa以上的超高压静态压缩条件将可使绝大多数高强度金属及陶瓷材料进入整体塑性区，材料内部微区偏压力分布趋向稳定，并意味着其压缩行为数据在外推至更高压力区间时的可靠性显著提高。然而，发展与堆源相匹配的大腔体超高压原位中子衍射技术，要求在设计原理、关键技术及关键部件的研制上进行创新。本成果针对堆源中子散射谱仪，研究适用于原位子中子衍射的大腔体超高压加载技术和系统集成技术,包括大尺寸多晶金刚石复合压砧研制、压力加载及控制、高压腔样品封装与压力标定、中子束准直、衍射样品的精确定位与控制、衍射信号采集及背底消除等。将通过自行设计及研制高压加载关键技术及部件，并结合中子粉末衍射谱仪开展系统集成与实验验证研究，进一步提升现有的高压原位中子衍射实验平台的样品环境压力区间，发展具有自主知识产权的大尺寸多晶金刚石超硬复合压砧制备技术，在1毫米尺寸样品腔内实现约30GPa的超高压条件，为新一代超高压原位中子衍射实验研究平台的建立提供技术基础。研发和设计的平台及配套技术可以使毫米级样品在超高压下进行原位中子衍射，以实现超高压原位中子衍射技术的国际领先，并可应用到其它中子衍射平台，快速提升国内高压原位中子衍射平台的实验研究能力。本项目所研制的装置及相关技术，将显著扩展中子探测手段的应用领域，可开展对国防材料（包括重金属材料、含能材料）、能源材料（储氢材料与气水合物等）、非晶态材料（如玻璃、熔体等）、地学材料（如含水矿物等）与纳米材料等在高压下的结构、性能及行为的研究，并将在广阔的科学和工程领域发挥作用。 另一方面，本成果还将将大腔体二级增压技术发展成为了一种与国产六面顶一级压腔相兼容的通用嵌入式系统，方便国内六面顶大腔体静高压装置的升级。所研制装置用于合成超硬材料的二级大腔体静高压装置具有自主知识产权，与国外同类设备相比具有结构简单、操作方便、稳定可靠、运行成本低等优点，可产生40GPa以上高压、2000K以上高温，已成为具有明显技术创新优势的大腔体静高压系统，可广泛应用于材料的高温高压合成、凝聚态物质在高温高压极端条件下的行为与物性研究，并可快速推动我国的大腔体静高压技术迈入世界前列，在高压物理、地学研究等领域有相当的国内外潜在用户。 主要技术指标： 新型一级大腔体静高压装置适用于堆源的原位中子散射，压力可达到30GPa、温度1500K，满足进一步国防研究需求。 二级大腔体静高压装置与国产六面顶一级压腔相兼容的通用嵌入式系统，方便国内六面顶大腔体静高压装置的升级，该二级大腔体静高压装置可产生40GPa以上高压，及2000K以上高温。 应用范围： 本成果所设计制造的先进大腔体静高压装置具有自主知识产权，可广泛应用于材料的高温高压合成、凝聚态物质在高温高压极端条件下的行为与物性研究，并可快速推动我国的大腔体静高压技术迈入世界前列，在高压物理、地学研究等领域有相当的国内外潜在用户。本成果所研制的装置及相关技术，将显著扩展中子探测手段的应用领域，可开展对国防材料（包括重金属材料、含能材料）、能源材料（储氢材料与气水合物等）、非晶态材料（如玻璃、熔体等）、地学材料（如含水矿物等）与纳米材料等在高压下的结构、性能及行为的研究，并将在广阔的科学和工程领域发挥作用。

本发明公开了一种大吨位FRP拉索锚固方法，步骤为：在FRP拉索锚固区形成一锥形变刚度荷载传递介质；其中，变刚度荷载传递介质沿FRP拉索锚固区长度方向分段缠绕的纤维纱经模压加热固化形成，不同段采用不同种类的纤维纱形成变刚度载荷，纤维纱在缠绕前经树脂浸润处理；沿变刚度荷载传递介质轴向切割若干道切缝；采用与锥形变刚度荷载传递介质相适配的锥形锚具进行锚固。本锚固方法具有制作简便、易于控制、协调受力性好、锚固效率高和荷载传递介质刚度连续变化且更加均匀等诸多优点。变刚度荷载传递介质的纤维含量和横向刚度自加载端至自由端逐渐增大，可以缓解或消除FRP拉索在加载端的“切口效应”，避免应力集中造成大吨位FRP拉索的横向剪切破坏先于拉伸破坏。

绳索升降器是由特殊轮系传动、高能量密度电池组、电机及其控制部分组成的机电一体化设备，该设备及其携带的负载可实现沿绳索的、可控的、双向（攀升和下降）运动。作为辅助运动载体工具，在单兵作战，高山攀登、快速救援、地震等抢险救灾、高建筑物的探伤维护、斜拉桥拉索探伤维护等方面有广泛的应用前景。 北航机器人研究所研发的高速大负载绳索升降器在性能参数上达到的国内外同类产品的先进水平。主要性能参数如下：1. 自重：不大于20 kg （含电池，不含绳索安全带、电池充电器等）；2. 外形尺寸：长×宽×高(mm) 不大于450×450×350；3. 最大有效负荷：不小于180Kg；4. 上升最大速度为：80 m/min；5. 下降最大速度为： 100m/min；6. 续航能力：最大载荷下垂直爬升距离不小于200m；7. 从0到全速的无级调速； 8. 充电时间：不多于45分钟（电池按从5%充到85%计算）；9. 电池可充电次数不少于500次（电量按不少于85%计算）。

大跨拱桥关键技术研究团队经过多年的持续研究和实践，攻克了超大跨拱桥在关键结构设计、高精度施工技术与装备、管内混凝土灌注工艺以及新材料制备等在内的核心技术，形成了超大跨钢管混凝土拱桥和劲性骨架混凝土拱桥设计、施工与材料成套关键技术体系。 一、项目分类 关键核心技术突破、显著效益成果转化、促成重大科技创新突破的关键性、标志性事件或人物 二、成果简介 郑皆连院士长期致力于大跨拱桥建造关键技术的科技攻关和推广应用，带领“大跨拱桥关键技术研究团队”经过多年的持续研究和实践，攻克了超大跨拱桥在关键结构设计、高精度施工技术与装备、管内混凝土灌注工艺以及新材料制备等在内的核心技术，形成了超大跨钢管混凝土拱桥和劲性骨架混凝土拱桥设计、施工与材料成套关键技术体系。 在针对超大跨拱桥施工过程结构稳定控制难度大、河道地质条件复杂、管内混凝土脱粘脱空难克服等关键问题持续开展技术攻关，郑皆连带领团队攻克了超大跨拱桥高精度施工控制技术及装备、关键基础设计与处理、混凝土新材料制备等核心技术，创造了超大跨拱桥成套关键技术体系，实现了跨径、安全和质量的多重关键突破。 在高精度施工控制技术及装备方面，创建了吊塔扣塔一体化设计及施工过程高精度主动控制体系。以力主动控制代替刚度被动控制，实现吊塔扣塔一体化设计及塔架偏位高精度精确控制，发明了拱桥智能张拉位移高精度控制系统方法和基于影响矩阵原理的一次张拉施工优化方法与控制技术，解决了传统施工中吊塔扣塔分离为保障刚度设置巨型塔身难以保障塔架偏位的高精度控制施工过程不确定性风险高的缺陷难题。 在拱桥基础设计与处理方面，创建了“地连墙+卵石层注浆加固”的大跨拱桥基础设计和处理方法。采用圆形地连墙深入地基岩石，并对地连墙内的卵石层进行注浆加固，克服了传统技术难以在平缓河岸的卵石层地基架设大跨拱桥拱座基础的缺陷，实现了大跨拱桥从山区向平缓河道的扩展。 在混凝土新材料制备方面，研发了收缩补偿分时膨胀自密实管内高性能混凝土制备和检测关键技术。根据混凝土时变收缩特性研发了收缩补偿分时膨胀自密实管内高性能混凝土，提出了基于超声波传播精确路径的钢管混凝土灌注密实度超声定量分析方法。克服了传统技术下管内混凝土脱粘脱空难克服且难以无损定量分析的缺陷。

该性诱剂在田间对柑橘大实蝇雄虫具有专一引诱特性，且引诱效果显著，能准确的对柑橘大实蝇雄性成虫进行引诱消灭，阻断其繁殖，从源头上治理柑橘大实蝇虫害。本发明对天敌、益虫、人畜及作物不会造成危害，靶标害虫不会产生抗性，具有天然、环保等优点。 该性诱剂用量少、效果显著、覆盖面广，在柑橘大实蝇的发生产区均可应用，防治成本低，收益高。 转化条件：需要饵剂制备的生产线 成果完成时间：2015年

XM-912E四倍大恒牙模型   XM-912E四倍大恒牙模型放大4倍，共28颗牙，显示恒牙的结构形态。 尺寸：放大4倍 材质：树脂材料