作为高新技术产业的磁性生物分离技术，在蛋白纯化、核酸提取与分离、病毒及特定细胞检测、生物传感器等方面均得到了广泛的应用。利用磁性生物分离技术制备的用于蛋白质、细胞、核酸、病毒等分离检测的试剂盒，能够实现快速、特异性和高效的生物检测。因此，磁性生物分离技术具有广泛的应用前景，并已成为高新技术产品研发的一个热点，对于细胞/基因治疗、生物制品研发、疾病预防与早期快速诊断治疗、检验检疫等高技术行业的发展具有极大的推动作用。本项目在已有自主知识产权的磁性纳米粒子（SPIO）的绿色环保低成本的先进制备技术基础上，建立对SPIO表面进行不同类型功能化的构建技术和方法，一步实现不同聚合物对超顺磁性四氧化三铁纳米粒的可控包裹，并可获得粒径均一、形状和尺寸可控的磁性复合微球，利用具有优异抗蛋白质吸附能力的聚合物，如聚乙二醇等对磁性复合微球表面可控功能化，以及多种抗体或特异性识别基团联用机制，降低对生物分子的非特异性吸附，实现对目标物的高特异性吸附与分离，以获得具有我国自主知识产权的新型高效环保的磁性纳米生物分离材料及系统。

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

本发明公开了一种旋转补偿器型椭偏仪系统误差评估及消除方法该方法，包括首先建立待优化椭偏仪的系统模型，并求的待测样品穆勒矩阵解析表达式；然后通过对泰勒展开，获得 n 阶旋转补偿器型椭偏仪椭仪系统误差与元件误差之间的关系。最后改变旋转补偿器型椭偏仪起检器与检偏器方位角，经过四次测量，并求得四次测量结果的均值，这个均值就是已消除了椭偏仪系统误差的待测样品的穆勒矩阵。本发明方法可以获得旋转补偿器型椭偏仪由元件误差导致的系统误差的解析表达式，计算过程明确，系统误差的消除方法操作简单可行，可以适用于现有不同结构

柔性直流换流阀是直流电网构建的核心装备之一。针对换流阀塔多物理场的综合作用问题，提出了多介质共存时复杂导体结构的伽辽金匹配和点匹配结合的快速多极子边界元电场计算方法，提出了阀塔高电场强度区的电位钳制、屏蔽和优化方法；建立了换流阀电-热-流体等多物理场计算模型，获得了金属钳制电极形状对水路局部放电、电化学腐蚀速率的影响等规律；建立了含散热器在内的IGBT子单元的热场整体仿真模型，提出了IGBT内部芯片的稳态与瞬态结温预测模型及其变流量修正方法。研究成果应用于我国±320kV柔性直流换流阀自主研制，有效性在厦门±320kV柔性直流示范工程中得到进一步验证，并推广应用于±500kV及±800kV柔性直流换流阀研制。参与研究的成果“新一代电压源高压直流换流器关键技术及应用”获得2017年北京市科学技术奖一等奖，华北电力大学作为项目主要完成单位排名第3，齐磊教授作为主要完成人排名第10。

无刷直流电机以电子换向取代机械换向，无机械摩擦、无磨损、无电火花，免维护且具备更好的密封性。无刷直流电动机的永磁体，多采用高磁能积的稀土钕铁硼材料。因此，稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机小。 本项目基于无刷直流电机专用控制芯片MC33035、转速闭环控制芯片MC33039、功率逆变器集成电路MPM3003自主开发了无刷直流电机驱动技术，并根据道闸闸杆的控制要求，以单片机为控制器，开发了基于无刷直流电机道闸控制系统。基于无刷直流电机道闸具有高效率、高可靠免维护的技术优势。

“ 本安防爆型直流开关电源 ” 项目先后获得国家自然科学基金、国家科技部计划、西安市科技攻关及陕西省教育厅产业化培育基金等的资助，通过了陕西省科技厅组织的验收，所取得成果达到了国内领先水平。已获发明专利 5 项，获各类科研成果奖励 5 项，其中省部级科学技术奖励及发明专利奖励各 1 项，发表高水平学术论文 40 余篇，出版专著 2 部。