1 成果简介独头掘进的深长隧道、坑道、地下人防工程及国防工程等无论是爆破或挖掘施工时，还是后续渣石清运，以及后来正常使用时，内部都会产生大量粉尘颗粒、烟雾和有害气体。而此时通风换气不仅难度大、设施投入大、功耗大，而且效率低下，影响工程进度和人员健康。 隧道空气快速净化车针对隧道封闭空间特点、利用相对运动原理，将传统利用风机管道把污染空气送到净化设备的方式改为净化车向污染空气的相对运动。其工作时伸展变大，基本遮挡隧道断面，所行驶过的空间空气得到净化。不工作（如渣石清运）时收缩变小，停靠洞壁。其利用静电除尘原理和细微颗粒凝聚技术净化粉尘和烟雾。利用等离子体技术净化有害气体。2 技术指标（ 1） 净化效率满足国家关于作业区空气质量标准； （ 2） 工作时，净化车移动速度约 0.5m/s。3 应用领域（ 1） 铁路、人防、国防工程隧道施工中粉尘、烟雾、有害气体的同时快速净化； （ 2） 城市地铁内突发毒气的快速净化。4 效益分析目前我国正在大力发展铁路，深长隧道施工越来越多。二炮系统也有大量地下施工，且由于保密要求不采用洞外空气置换，更需要方便实用的内部高效净化技术。城市地铁发展迅速，万一突发毒气事件，虽然可采用置换方式将有毒气体排到地面稀释，但若地面有风且附近有高密度住宅区，工作将受阻。可变形的隧道空气快速净化车将是同类技术的优选。5 合作方式联合开发、填补国内外空白

近日，北京大学物理学院马仁敏研究员课题组实验发现了拓扑能带反转光场限制效应，将拓扑态的利用由拓扑边缘态扩展至拓扑体态，并基于此实现了一种高性能的拓扑体态激光器。这种新型激光器具有垂直出射、高方向性、小体积、低阈值、窄线宽、单横模、单纵模和高边模抑制比等优异特性。相关工作被《Nature Nanotechnology》杂志以标题 “A high-performance topological bulk laser based on band-inversion-induced reflection” 进行长文报道。 激光器的发明加深了人们对光与物质相互作用的认识，并对现代科学与技术的发展起到了巨大的推动作用。至激光器发明以来，激光微型化始终是一个重要的研究方向。半导体激光器因为易于电泵浦和规模生产与集成等优点，是激光微型化的首要选择。经过几十年的发展，半导体激光器的微型化已经取得了巨大的成就。尤其是具有垂直出射特性的垂直腔面发射激光器（VCSEL），目前已有数以百亿计的该型激光器被广泛应用于数据通讯、激光雷达、人脸识别、数据存储与医疗手术等领域。图1：拓扑体态激光器原理和示意图。(a) 用于构造能带反转的拓扑态和拓扑平庸态光子晶体示意图。(b) 实验中发现能带反转可用来实现光场的反射和限制。(c) 垂直发射拓扑体态激光器示意图。拓扑体态激光器出射方向垂直于光学腔反馈平面。 马仁敏研究员与合作者提出并实现了一种新型垂直发射激光器—拓扑体态激光器。这种新型激光器直径只有数微米，具有良好的垂直发射方向性, 窄线宽，单横模、单纵模，能够在室温下以千瓦每平方厘米阈值稳定工作，单模输出边模抑制比超过36 dB。这些性能与商业化激光二极管相当，根据IEEE以及相关工业标准，指标满足多数应用领域需求。 该类激光器的实现有赖于实验中发现的一种新型光反射和限制机制：能带反转光场限制效应。图1给出了能带反转光场限制效应和基于其实现拓扑体态激光器的原理和示意图：实验中首先通过对二维光子晶体进行变形操作，分别获得了具有拓扑态和拓扑平庸态的能带结构；相较于拓扑平庸态，拓扑态的光子晶体能带结构中发生偶极子和四极子能带间的能量反转；实验和理论计算发现频率靠近能带边缘的光场虽然在拓扑态和拓扑平庸态中都可以自由传播，但是在两者的界面处会发生能带反转引起的光场发射；该能带反转引起的光场反射和限制效应仅发生在布里渊区中心附近，越靠近布里渊区中心，光场反射和限制越有效，使得利用该类型反射机制构建的拓扑体态激光器具有单横模、单纵模、面内反馈、垂直出射等优异特性。图2：拓扑体态激光器件与性能。(a-b) 拓扑体态激光器谐振腔（a）和拓扑界面处（b）的电镜图。（c）随功率变化的光谱。（d）激射光谱。（e）激射实空间近场分布。（f）激射角分辨远场分布。 能带反转光场反射和限制效应为激光物理提供了一种新颖的激光模式选择和出射光场调控机制。基于该原理构建的新型拓扑激光器各项性能均达到了可商业化应用的水平（图2）。新的光场反射和限制机制将拓扑态的利用由拓扑边缘态扩展至拓扑体态，同时该原理可以拓展到电子学、声学和声子学等领域。 该工作发表于Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/s41565-019-0584-x)，马仁敏研究员为论文通讯作者；北京大学博士后邵增凯、博士生陈华洲和王所为共同第一作者；其他作者包括北京大学博士生冒芯蕊、杨振乾、访问学生王少雷，以及日本国立材料研究所教授胡晓，学生王星翔。这项工作得到国家自然科学基金委、科技部、北京市自然科学基金、人工微结构和介观物理国家重点实验室、量子物质科学协同创新中心等的支持。

激光发射的光打到被测工件的表面，散射回来的光被透镜汇聚到光电接收器上。被测物体的位置发生变化时，光电接收器上光点的位置也会发生变化，由此检测到物体位置的变化。现已开发两种，分别成功应用于静态测量和动态测量。 主要功能和技术指标： 非接触式测量，适用于任何非镜面的粗糙表面物体的检测；测量范围可以根据用户要求选择，从10mm~200mm；测量误差小于0.5%。 传感器目前已成功应用于轮对几何参数自动测量系统、非接触式静态轨道测量小车、轨检车等。已制造100套以上。

本实用新型公开了一种快速简易施肥装置，涉及树木施肥装置技术领域，所述空心钻轴的顶端依次连接动力轮、气压管、电磁阀门和肥料箱，所述空心钻轴与设置在施肥机架上的电机通过动力轮连接，所述空心钻轴通过气压管与气压机连接，所述施肥机架的后端设有一对竖直向下的通孔，所述支架杆通过销轴与施肥机架固定；所述方向手把设置在施肥机架的后端，所述方向手把上设有控制器，所述控制器分别与电磁阀门和电机电连接。本实用新型的有益效果是，该装置小巧，适合树林茂密的地方使用，能够起到挖孔和施肥双重作用，作业效率加强。设计了电磁阀门，可以定量施肥；施肥地点的选择有了更大的可能性；能够方便的调整施肥深度，适合给各种树木施肥。

成果简介：成组夹具结构设计技术：基于产品零件族设计可重构、重用的通用成组夹具（多功能通用基础件、可调/可换定位、夹紧元件等），其柔性可以服务于零件族中的全部零件，提高了夹具的利用率，降低成本、缩短夹具准备周期。 计算机辅助工装设计：在复杂工装模块化结构设计的基础上，建立工装的功能模型、结构模型和分析计算模型，并以模块装配特征为基础实现计算机辅助工装设计。 计算机辅助工装管理：建立基于网络的工装信息库，实现对工装库存信息的统计分析、检索查询维护和使用情况管理；并可实现与

一、成果简介： 激光平地控制技术设备除了应用于 北方旱田平整外，还可用于水田平整，能够有效地改善水田表面微地形，提高水田土地平整度。该设备可适合我国南部、东南部等有大面积水稻种植区的地区，一般用于水田(直播或者插秧)种植前的土地平整作业。 本研究成果的核心技术设备是30cm激光接收器，更适合于水田地势波动较大的情况。本研究成果包括激光发射器、激光接收器和高程控制器。由接收器负责接收由激光发射器发射的激光信号，通过光电转换将

本成果掌握了新型高温高能防护涂层原材料设计和制备、涂层结构-功能一体化设计、涂层寿命可靠预测等技术方法，突破了陶瓷涂层强韧化、涂层宏微结构控制、大尺寸薄壁异形件的尺寸稳定性和涂层质量均匀性控制等关键技术，研制的新型涂层实现了kW/cm2量级高功率密度数十秒的激光有效防护。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 针对重大装备对高能激光防护涂层材料提出的迫切需求，开展了高能激光防护涂层材料技术研究。掌握了新型高温高能防护涂层原材料设计和制备、涂层结构-功能一体化设计、涂层寿命可靠预测等技术方法，突破了陶瓷涂层强韧化、涂层宏微结构控制、大尺寸薄壁异形件的尺寸稳定性和涂层质量均匀性控制等关键技术，研制的新型涂层实现了kW/cm2量级高功率密度数十秒的激光有效防护。研究成果已成功应用于高空无人机等重要装备的高温高能防护。 图1：研制的喷涂粉体 图2：大尺寸薄壁异形件构件表面高能激光防护涂层

随着入民对食品的质量