心血管微创手术磁导航技术是指手术者通过计算机远程控制系统操作由两个半球形的永久磁体和推进系统组成的设备，利用磁场来引导导管行进的方向，从而对一系列复杂多变、危险系数大、常规介入手术方法失败的多种心脏病变进行介入治疗的一项新技术。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 心血管微创手术磁导航技术是指手术者通过计算机远程控制系统操作由两个半球形的永久磁体和推进系统组成的设备，利用磁场来引导导管行进的方向，从而对一系列复杂多变、危险系数大、常规介入手术方法失败的多种心脏病变进行介入治疗的一项新技术。国内外多项病例报告显示，该技术不仅能够减少术者和患者的X射线暴露时间，而且能够提高各种介入手术的成功率，扩大了介入手术的适应病症范围，同时减少了手术带来的负面影响及潜在的风险。 由于磁导航系统价格昂贵，一个配备有磁导航系统的电生理导管室的造价是常规电生理导管室的3倍左右，这是磁导航系统在国内普及遇到障碍的原因之一。此外，传统的磁导航技术中，实现一个磁场坐标的定位需要同时使用三个单轴磁场传感器，且传感器与计算机通过有线连接，这种方案限制了磁导航的定位精度，同时也增加了手术的难度。因此，如何对现有磁导航技术进行技术创新，使其成本降低的同时还能让手术更加精准，过程更加简单，是未来国内磁导航需要攻克的难题。 图1 单器件实现三维磁传感原理 图2 系统框图 三、技术优势 本成果提出的磁导航技术方案中，一个磁场传感器便可以实现三个方向的磁场感知，具有高的空间分辨率和集成度，极大地缩减附有传感器端的导管尺寸，同时利用无线传输技术使心脏微创介入手术变得更加简单。 性能指标 线性度范围：x方向：±20Oe，y方向：±20Oe ，z方向：±20Oe； 灵敏度：x方向：377V/A/T，y方向：345V/A/T ，z方向：625V/A/T； 线性度误差：x方向：2.3%，y方向：2.9% ，z方向：3.3%。 四、专家介绍 游龙，华中科技大学光学与电子信息学院教授，博士生导师，自旋电子器件及系统课题组组长。自2001年起一直从事自旋电子技术国际前沿课题包括磁记录、磁传感和磁逻辑等领域相关的物理、材料及器件研究。近五年来，面向国家重大需求和国际前沿，在非挥发性随机存储器、自旋神经形态器件、自旋逻辑计算电路、自旋信息安全芯片和磁场传感器等领域开创性地提出了多项重要的新技术概念和设计方案，尤其首次实现了使用单个器件对三维磁场的探测以及存储。相关成果以第一作者或通讯作者已在Nature Nanotechnology, Nature Electronics, Proceedings of National Academy of Science (PNAS), Nano letters等国际学术期刊发表40余篇学术论文。

项目简介 本发明公开了一种磁助光催化污水处理装置，包括电动机、反应器、磁线圈、旋转 装置、高梯度磁分离器和磁絮凝剂回流泵，在反应器内部设置有旋转装置和紫外灯组， 旋转装置上设置有磁铁条组和刮泥板。污水从反应器进水管进入，磁性光催化剂在紫外 光照射下，通过磁铁条的搅拌和磁场作用与污水反应，达到处理污水的效果。 性能指标 (1)净化效果好，本发明使污水中的污染物通过磁场、光催化、絮凝等作用得到有 效地去除，对污水中氮磷去除效果好，去除率 90％以上；(2)成本低，能耗约是同等处理 规模的传统设备能耗的

项目简介 本成果属于污水处理设备，具有磁絮凝反应器，该絮凝反应器主要由产生磁场的线 圈和反应容器两部分组成，线圈为横向和纵向两套，通过时序控制器的运用，可有效控 制这两套线圈连续间接运作。该磁路接有脉冲直流电源，线圈中电流方向不断改变，两 套线圈又可产生相反的两个方向磁场。在线圈外套有轭铁和冷凝装置，轭铁用来固定线 圈和防止磁外漏；冷凝装置同冷凝水来控制线圈工作时温度。反应器主要分为反应区、 缓冲区、和沉淀区，外部配有加药系统，来投加絮凝剂。该装置能长

高浓度污水的絮凝沉降处理中，往往会遇到泥化程度高、难以沉降的问题，将磁性力场引入絮凝工艺，可望增强絮团沉降动力，提升污水澄清效果。磁性絮凝剂是将磁种材料与絮凝剂基体复合，形成集磁性与絮凝特性与一身的复合絮凝剂，在高浓度工业污水、矿物洗选废水、生活污水的磁絮凝处理方面具有重要的应用前景。

磁现象资源箱  型号：QWC1210   实验清单： 判断磁极实验    判断磁性实验 磁悬浮实验        小车磁力作用实验、 电磁铁实验

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本发明公开了一种基于能量快速转移的混合式直流超导限流器， 属于电工技术领域。其包括两个电感线圈、直流快速开关、旁路电阻、 定值电阻以及金属氧化物避雷器，两个电感线圈并联，两个电感线圈 由超导导线绕制、其匝数相同、结构一致、磁通正向耦合，直流快速 开关与超导电感线圈整体串联以形成串联支路，旁路电阻并联在串联 支路两端，定值电阻并联在快速开关两端，两个金属氧化物避雷器分 别并联在两个电感线圈两端。本发明限流器能够在直流系统正常状态 下为输电线路提供一个超导态的没有阻性损耗的平波电抗，还能在直 流系统发生单极接地故障或者两级短路故障时，快速有效地抑制短路 电流峰值，还能保护超导电感线圈安全稳定运行。 

通过电输运、扫描隧道谱、比热、抗磁性等系统的实验研究并结合第一性原理计算，在掺硫的第二类拓扑外尔半金属二碲化钼单晶中发现了非平庸超导态的特征。实验中所使用的硫掺杂的高质量二碲化钼晶体是通过化学气相输运的方法合成的，掺杂比例约为0.2。 首先通过准粒子干涉实验与第一性原理计算相结合，在样品表面探测到了费米弧拓扑表面态的存在。最后通过扫描隧道谱学和比热的测量对比，发现样品表面态的超导能隙远大于体态的超导能隙，而且该样品表面态的能隙与临界温度的比值（Δ/kBTc）约为8.6，远大于常规超导材料的能隙与临界温度的比值（约为1.76），表明了表面态具有非常规超导库珀对配对机制，极可能是拓扑超导的普适特征。然后通过电输运测量和比热测量，发现这种材料为s波超导体，且它的超导能隙的带间耦合很强，超导对称性应为s+- 对称性。这可能是继铁基高温超导之后，又一种新的s+-超导体。而且根据理论预言，拓扑外尔半金属中s+-对称性的超导态会形成拓扑超导态。掺硫的第二类拓扑外尔半金属二碲化钼单晶中拓扑超导特征的发现，证实了外尔半金属中实现拓扑超导的可行性，推动了拓扑超导相关领域的进一步发展，也为拓扑量子计算机的最终实现奠定了前期的科研基础。图一. 电磁输运实验观测到的s+- 超导的证据，揭示拓扑超导的可能性。 (A) 电磁输运实验的测量示意图。 (B) 超导转变温度附近的电阻率-温度关系。(C) 各个温度和磁场下的电阻率。(D) 超导上临界磁场和温度的关系。红色的线是两带超导模型的拟合曲线，拟合结果发现带间耦合比较大，表明该超导行为是s+- 超导。图二. 扫描隧道显微镜观发现表面态的超导能隙远超过体态的超导能隙，揭示出拓扑超导的可能性。(A) 4 K和0.4 K下样品表面的微分电导dI/dV谱。在0.4 K下，超导能隙是1.7 meV，远大于体态的超导能隙，且能隙与临界温度的比值约为约为8.6，远大于常规超导材料的能隙与临界温度的比值（1.76）。4 K时样品处于非超导态。(B) 0.4 K超导dI/dV谱和各向同性BCS超导谱的对比。(C) 0.4 K时，不同磁场下的超导dI/dV谱，超导能隙被外加磁场所抑制。

针对燃料电池传统Pt/C催化剂易中毒，使用寿命短，成本较高等问题，本项目将导电聚合物与传统碳载体复合作为Pt系催化剂载体，一方面保持碳材料的高电导率，另一方面利用导电聚合物自身的电活性赋予Pt催化剂高的抗中毒能力及催化活性。并且采用化学法合成该催化剂，可批量生产，并且在保持其催化活性的同时减小载铂量，降低成本，有利于商品化推广使用。本项目选择聚苯胺（PAn）、聚吡咯（PPy）两种导电聚合物对XC-72C碳黑、碳纳米管（MWNT）进行修饰，包括PAn/XC-72C，PAn/MWNT，PPy/MWNT、PPy、Pan五种复合载体材料及其载铂催化剂的生产方法，该复合催化体系中铂的负载量为10％～30％。其中的关键技术已获得三项国家发明专利授权（ZL 200710008657.2，ZL 2007100084524）。

导电聚合物具有传统聚合物所缺乏的电活性，因而在轻质电池、电磁屏蔽材料、防腐涂层和传感器等领域有着很大的发展潜力。导电聚合物特别是聚苯胺由于自身的分子结构刚性大，分子链间相互作用力强，因而其加工性能较差，难溶难熔，这在一定程度上限制了导电聚合物的应用。将聚苯胺与其他材料复合，制备复合材料是解决这个缺陷的重要方法之一。该项目涉及一项基于表面修饰导电聚合物的单分散聚苯乙烯高分子微球的生产技术。单分散的聚苯乙烯微球经改性后，可获得表面包覆有壳层结构或者纳米线结构的导电聚合