在各种工业过程中，液滴撞击到固体表面形成液膜的现象广泛存在，如选择性催化还原（SCR）系统中汽车尾气排放管上尿素溶液液膜的形成等。对液膜进行定量分析不仅能更好的了解液膜形成和蒸发这个极其复杂的物理过程的本质，也对优化所涉及的各种工业过程具有非常重要的意义。在许多情况下，溶液液膜厚度以及液膜内部的成分浓度是密切相关的，对其机理等的研究中这些参数相互耦合，给模型建立和求解带来困难。传统的测量方法只能实现对单个参数(厚度或浓度)的测量，无法同时测量。本项目基于比尔-朗伯定律建立溶液液膜多参数反演模型。基于不同浓度的溶液在红外区域高精度的吸收光谱，通过对溶液吸收系数与浓度的关系进行优化分析组合两个波数位置，实现对溶液厚度及浓度高精度、高灵敏度的测量。

依托国家重大仪器专项“高精度光梳成像分析仪应用与工程化开发”（2012-2019年）、国家重点研发计划“超短脉冲激光隐形切割系统及应用” （2018-2022年），在可见和近红外波段实现了高光束质量、高偏振消光比、抗环境干扰的超短脉冲输出。期间，攻克了超短脉冲自稳定锁模技术、低非线性无畸变脉冲放大技术，解决了脉冲锁模器件易受光致损伤这一制约超快激光发展和应用的根本问题，成功实现了锁模光纤种子源光路的永久免维护。项目开发了国内首台第三代半导体晶圆划片激光器，在应用单位进行芯片封测量产，解决了机械划片效率低、易崩边的难题。项目开发的激光光源在THz光谱仪器、光子3D打印、非线性光谱成像、激光精密测量等领域进行示范应用。

首次提出利用高Z涂层的电离效应在激光光压加速过程中动态补充电子，弥补RT不稳定性带来的加速等离子体片的电子损失，从而实现动态致稳RPA。这一全新方案非常皮实，三维粒子模拟显示在目前真实的激光和靶参数条件下，此方案可实现稳定的离子光压加速，并且可以应用于加速高Z重离子源。

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

1、项目简介 本项目在三维荧光光谱技术的基础上，建立光谱数据矩阵计算模型和处理方 法，建立了基于荧光光谱和智能算法的食品安全检测新技术。应用于白酒检测， 实现了白酒品种和年份酒年份的科学化、仪器化和智能化鉴别和测定；应用于食 品添加剂检测，实现了目标物的种类和含量的方便、快捷、灵敏、准确测定。 2、创新要点 本项目研发用于复杂混合物体系检测的高分辨率荧光光谱技术，结合数学建 模方法和智能计算技术，以三维荧光光谱获得更多信息，以三维数阵校正智能算 法进行混合物光谱特征信息的提取和处理，在处理复杂混合物体系光谱信息方面 发挥优势，实现了以“数学分离”代替“化学分离”、以“计算识别”代替“人 工判别”，解决了复杂混合物荧光光谱特征指向问题，建立了新的食品安全检测 技术。 3、效益分析 “白酒年份酒的荧光光谱检测技术及鉴别系统”可实现对所建库中不同品牌白 酒及不同年份白酒进行准确鉴别，可应用于白酒企业的生产管理和年份白酒消 费市场的监督管理，将促进我国白酒年份酒的产生和销售的规范和发展，推动 品牌白酒鉴别工作的技术进步，为打击假冒伪劣、保护名牌提供技术支持，具 有直接的经济效益和良好的社会效益。 4、推广情况 建立的白酒荧光光谱检测技术对“中国白酒 169 计划”和“白酒 3C”计划的 家白酒企业的产品进行了应用。在“山西杏花村汾酒厂股份有限公司”，本项目 成果已应用于公司的生产管理和市场的监督管理.本项目成果已在“无锡市凯得 灵糖果食品有限公司”得到应用，应用于公司生产原料和成品的检测。为本公司 确保产品质量，提供了有效的技术支持，促进了产品质量的稳定和提高，应用二 年多时间以来，糖果的产销量有了显著的增长

FS5是爱丁堡仪器打造的新一代紧凑型一体化荧光光谱仪。仪器基于高标准进行设计，具有高灵敏度，快速数据获取，操作简单的特点，同时还有丰富的样品支架可以进行选择。拥有爱丁堡仪器在荧光光谱仪上超过35年的制造经验，FS5可以为您提供您所能想到的各种测试需求。FS5为中档价位的荧光光谱仪在全球分析和研究市场上设立了一个全新的标准，针对不同的应用方向，我们都有相应测量模式可以进行选择。

本发明公开了一种光纤输出的激光光束质量测量装置和方法， 主要包括一维电动位移台、三维升降台、夹具、聚焦镜片、准直镜片、 光热传感器、红外热像仪、暗室和计算机等。本发明装置为自动化测 量系统，由红外热像仪辅助聚焦调节及电脑可视化控制，操作简便， 结构简单，误差引入因素少，可测光强较高、光束尺寸较大、任意波 长激光的光束质量。相比传统方法中存在的探测器损伤阈值低、动态 范围较小等问题，本发明可以测量更高功率、更大光束尺寸

本发明公开了一种输出空心光束的方法，包括：(1)激光器产生 的实心光束，经整形系统整形为中空的环形泵浦光；(2)该中空的环形 泵浦光，沿光轴入射到耦合系统，该耦合系统将所述环形泵浦光变换 成合适直径大小的空心光束；(3)该空心光束从激光谐振腔的一端面耦 合进入谐振腔，对激光器增益介质进行泵浦，通过相位控制使得所述 谐振腔中的增益介质吸收泵浦光产生连续的空心激光输出。本发明还 公开了一种空心光束输出装置。本发明的装置和

本发明公开了一种用于增强激光亮度的光学组件及高频脉冲激光光源；光学组件包括用于将多路激光光线合成一束的棱镜组、用于 将合束后的激光转换为片激光的柱面透镜组以及用于将片激光进行多 次反射使得激光亮度增强的反射镜腔。高频脉冲激光光源包括第一激 光器组、第二激光器组、第一组条纹镜、第二组条纹镜、偏振合束原 件、半波片、准直透镜组、导光臂、聚焦透镜、柱面透镜组和反射镜 腔；当所有的激光器同时激发发光，则能使发出的激光亮度急剧增强， 当激光器依次轮流发出激光，则能使发出的激光工作在一个很高的频 率。本发明结构简单，控制简单，多个激光器的合成脉冲使得其具有 激光脉冲输出频率高，亮度大的优点，可应用于高速相机的照明光源。