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三轴串并联激光切割机床
本激光切割是激光加工行业中一项重要的应用技术，也是激光加工中应用最多的加工方 式。我国的数控激光切割机生产，经过近20年的发展已取得了很大成就。我国的激光切割机产 品与国外先进产品相比，还有较大差距，主要表现在切割机的运行速度低，动态精度差，配套 功能不够，切割工艺参数不完善和切割断面质量不易保证等。 为了使得新型切割机床的切割效率更高，切割质量进一步提升，本项目专门开发出了一款 更加高效的软件控制系统。通过该软件来控制嵌入式运动控制器，进而控制三个伺服电机的运 动。利用机构运动学原理，推导出两个并联结构的运动变换模型。采用VC++编程语言，结合 了开放式控制系统的多层次、模块化设计方法在Windows操作系统平台上编写了控制软件。 本项目在传统激光切割机床的基础上，提出了一种新型激光切割机床的结构串并联激光切 割机床，在激光切割的过程中，可以自动合理地选择串并联杆件进行控制执行机构，使得切割 效率更高，机床振动减小。 本项目为了保证控制系统的安全可行性，对多个方面进行了研究。首先对串并联结构的插 补算法进行研究，提高了运动部件运动的合理性以及切割速度；其次，对该串并联结构进行了 干涉检验和奇异性分析，验证了该机构的可行性；再次，对在切割过程中的共边图形以及边界 等问题进行了深入研究和规划，使得图形的加工次序更加合理；最后，本系统需要根据数控G 代码进行控制，将DXF文件中的加工图案转化为G代码具有非常重要的作用，所以对DXF转G 代码的规则进行了更加深入的分析，并完成软件操作功能。
华东理工大学
2021-04-11
激光高精度参数快速综合测量仪
技术分析（创新性、先进性、独占性）
“装备制造业是一个国家的脊梁”；五轴数控机床作为高端装备的代表，是加工复杂空间曲面的唯一手段，起着不可替代的作用，成为衡量国家装备制造水平的重要标志。国家中长期科技发展规划设立了“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项。本项目面向这一国家重大需求，研制了激光高精度多误差参数的快速综合测量仪，通过误差补偿，显著提高数控机床的制造与加工精度。
创新性与先进性：
一个仪器原理创新：单根光纤耦合的五轴数控机床42项误差激光快速、直接测量仪器原理。
三个测量方法创新：单根光纤耦合的外差式激光干涉测量方法； 三直线轴21项误差一步高效测量光学方法；转轴21项综合误差快速测量光学方法。
若干发明点：直线轴6误差同时测量；光线自动精确转向；回转轴6误差同时测量；18误差敏感单元；共路光线漂移补偿；复合误差模型；系统误差分析与补偿；智能化误差补偿器。
特点：
测量参数最全。目前唯一能够直接测量获得五轴数控机床42项几何运动误差的仪器。
测量效率最高。测量数控机床三个直线轴21项几何运动误差的时间约10分钟，相比国内外各种单参数激光干涉仪，测量效率提高数十倍。
综合测量精度最高。所有误差参数测量全部为直接测量，无需解耦，无解耦误差；测量中无需更换附件，无需多次重新调整仪器，减少人工调整误差；测量时间短，大大减少环境变化对测量带来的误差。
北京交通大学
2021-05-09
激光超极化气体肺部磁共振成像设备
本项目旨在开发出国际领先的仪器设备，实现基于激光超极化惰性气体的MRI肺部疾病诊断需要的新材料、新技术、新设备和新方法，研制既适合低场永磁MRI也适合高场超导MR的肺部成像的关键部件。该技术在获取肺部疾病的信息的同时具有无创性、无射线辐射、精准诊断、早期诊断等优点，在新一代信息技术肺部疾病的诊疗中有非常重要的应用价值。
北京大学
2021-02-01
智能激光制造与3D打印技术
激光智能增材制造系统是将激光3D打印系统与激光制造仿真物理模型，CAD、CAE、CAPP、CAM技术，高精度多种在线控制系统相结合的下一代增材制造设备。该系统可根据三维模型特征优化加工路径；可根据工件材质和性能要求，通过模拟程序得到优化加工参数；在制造过程中，可通过尺寸扫描测量，实时调整加工量；通过温度、图像、等离子光谱等传感器在线采集特征信息，实时调整加工参数；制造完成后，可给出热处理参数，进一步提高产品性能。系统整体智能化程度高，集成度高，在实现激光金属3D打印的同时，可大幅提高打印工件的尺寸精度和机械性能。该技术适用于复杂高性能产品设计制造、核心工件再制造、航空装备、核电装备、轨道交通装备、海洋工程装备等高端制造领域，还可用于模具精准修复。
湖南大学
2021-04-11
透明防伪包装薄膜—透明激光全息防伪膜
该成果是原有的铝反射激光全息防伪末的升级替换品。这种薄膜结构简单，仅有信 息层和基底层两层组成。全息图像以激光全息技术拍摄并用激光雕刻和电铸手段，以光 栅条纹的形式复制到镍质金属模版上。以金属模版热压气凝胶或有机高聚物聚氨酯涂层， 形成承载全息图像的信息层，可在薄膜上再现全息图像。
同济大学
2021-04-11
在强激光场下原子隧道电离的实验
利用等强度的偏振正交的双色飞秒光场（800nm + 400nm），深入研究遂穿电子干涉的干涉动力学，提出了利用新型的“时空电子干涉仪”，探测电子在遂穿过程中获得势垒下相位，揭示电子隧穿的动力学信息。该工作利用先进的冷靶反冲离子电子动量成像谱仪（所谓COLTRIMS），清晰地测量了正交双色光场下的光子周期内干涉图案。通过与理论模拟的对比 [强场近似（SFA）,库仑修正的强场近似(CCSFA)和数值求解含时薛定谔方程（TDSE）]，揭示出了光电子势垒下相位的对干涉图案的贡献。研究结果表明势垒下相位蕴藏着的电子隧穿动力学信息，对光电子干涉和光电子全息起着不可或缺的作用。
北京大学
2021-04-11
关于纳米激光器辐射特征的研究
高性能纳米激光器，使用漏辐射显微成像技术，通过动量匹配的方法将纳米激光器的表面等离激元暗辐射耦合到远场，实现了实空间、动量空间和频谱空间的直接成像，首次揭示纳米激光器的辐射能量可以百分之百耦合到传播模式的表面等离激元。该工作确认了纳米激光器与传统激光器本质区别，为对纳米激光器进行进一步操控和应用奠定了基础。
北京大学
2021-04-11
全高程全天时大气探测激光雷达
已有样品/n中科院武汉物数所采用多机制有效集成、系统资源综合有效利用、原子分子稳频、原子分子鉴频、拉曼检测等技术手段，使一台激光雷达系统同时获取了大气密度（10-110km）、温度(5-110km)和风场(10-60km)的全参数探测。空间天气探测预报：1-110km；大气温度、密度、风场、钠原子数密度的夜间连通性探测以及80-110km钠层全天时时间演化。
中国科学院大学
2021-01-12
特大型齿轮激光跟踪在位测量系统
目前，国内外主要利用三坐标测量机和齿轮测量中心进行大齿轮的测量，这种仪器可测量的齿轮最大直径不超过 5m，且价格昂贵。本项目利用激光跟踪仪的大尺寸测量和三坐标测量机的高精度测量能力， 将两者结合起来，利用激光跟踪仪进行被测齿轮和三坐标测量平台定位，利用三坐标平台完成齿轮特征 线高精度测量，研制出可测量外径Ф3000 ~ 10000mm、最小模数 6mm、精度 6-7 级及以上，具备测量齿轮几何参数、齿廓、齿向（螺旋线）、接触线、齿厚及齿面拓扑误差等功能的特大型齿轮测量系统，填 补了直径达 10m 的大型齿轮测量空白。项目获国家发明专利 14 项，软件著作权 7 项，发表论文 20 篇。
北京工业大学
2021-04-13
高端装备关重构件激光焊接制造技术
面向高端装备发展对先进激光焊接技术的迫切需求，围绕大型薄壁关键构件激光焊接制造过程中的 重大科学技术问题展开研究，突破了大型薄壁构件激光焊接的关键共性技术，解决了大型薄壁构件激光 焊接过程稳定性、质量一致性和可靠性难题，开发出关键功能部件和成套技术装备，构建了大型薄壁构 件激光焊接制造理论和技术体系，显著提升了我国高端装备制造的自主创新能力和技术水平。项目成果 获中国机械工业科学技术奖一等奖 1 项，北京市科学技术奖二等奖 1 项。
北京工业大学
2021-04-13