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磁-电耦合复合材料与磁探测新方法
在过去的二十年里，磁电材料因其在磁传感器、能量回收器、微机电系统、可调微波器件等工程领域的应用潜力，一直以来得到了研究者的广泛关注。为了实现强的磁电耦合，北京大学工学院的研究者们利用不同的压电和压磁材料制备了诸如0-3型、3-1型、2-2型和2-1型的磁电复合材料。 北京大学工学院实验室通过激光处理压磁材料FeBSi合金(Metglas)，提出了1-1型的磁电复合结构。实验测试得出：1-1型磁电材料具有超高的磁电系数（超过7000 V/cm Oe），相比于现有结果提高了接近7倍。当被测磁场频率为复合材料的谐振频率时，在室温条件下测到了1.35×〖10〗^(-13)Tesla的微弱磁场，这是块体磁电复合材料领域的重要突破。该研究还发现，激光快速退火处理可以显著降低压磁材料在谐振频率点的交流损耗，从而提高1-1型磁电结构的机械品质因子。此外，1维（1D）的结构也有利于降低退磁因子，并增强磁通聚集效应。
北京大学
2021-02-01
磁- 电耦合复合材料与磁探测新方法
项目简介 在过去的二十年里，磁电材料因其在磁传感器、能量回收器、微机电系统、可调微波器件等工程领域的应用潜力，一直以来得到了研究者的广泛关注。为了实现强的磁电耦合，北京大学工学院的研究者们利用不同的压电和压磁材料制备了诸如0-3 型、3-1 型、2-2 型和2-1型的磁电复合材料。北京大学工学院实验室通过激光处理压磁材料FeBSi 合金 (Metglas)，提出了1-1 型的磁电复合结构。实验测试得出：1-1 型磁电材料具有超高的磁电系数（超过7000 V/cm Oe），相比于现有结果提高了接近7 倍。当被测磁场频率为复合材料的谐振频率时，在室温条件下测到了1.35×〖10〗^(-13)Tesla 的微弱磁场，这是块体磁电复合材料领域的重要突破。该研究还发现，激光快速退火处理可以显著降低压磁材料在谐振频率点的交流损耗，从而提高1-1 型磁电结构的机械品质因子。此外，1 维（1D）的结构也有利于降低退磁因子，并增强磁通聚集效应。应用范围基于磁电耦合效应，该项研究课题组首次提出了磁电磁通门的结构设计，旨在对微弱直流磁场进行探测。这个磁电磁通门具有梭形结构，对于1nT 的直流磁场输入，磁电磁通门输出信号的相对变化相比现有的结果提高了4-5 倍，为磁异常探测在导航、医学诊断等领域的应用创造了可能。项目阶段本课题组同内窥镜团队合作，发展了基于磁电耦合原理的磁电传感器阵列和磁成像系统，研制了国内首台磁电磁成像样机。该样机核心组成部分由56 路磁电传感器、驱动电路、信号采集与处理、磁成像显示等构成。该磁成像系统不仅能够检测磁性金属物的存在，而且还能准确判断其位置、姿态，定位偏差纵向在1.2cm 以内，横向偏差在0.5cm 以内。另外，通过对金属棒扫描和采集信号的微分处理，还可以判断金属棒的长、径比值。该项研究提出的磁成像系统在安检、医学上人体内磁性药囊实时监测方面具有较大应用价值。知识产权已申请相关专利。合作方式 技术转让、合作开发。
北京大学
2021-04-11
空间目标光学探测感知技术
技术成熟度：技术突破
1.空间目标及星图光学探测仿真系统。由于空间目标探测真实数据获取成本较高，且数据量较少，结果验证困难，团队开发了空间目标及星图光学探测仿真系统。此工作以软件形式呈现，以友好的人机交互界面，根据用户的实际系统参数，提供准确可靠地提供当前时刻空间探测仿真图像，该软件前期经过与stk仿真软件结果比对验证其坐标的准确性，与在轨实测图像进行比对验证其仿真效果的可靠性。目前该软件已经在项目开发过程中广泛使用，为提高系统开发效率、验证算法性能提供有效支撑。
2.空间目标探测感知关键技术及算法体系。该成果以理论及软件开发包形式呈现，团队具备多年的空间探测相关开发经验，并将相关理论及算法构建软件开发包。该SDK开发包基于C++开发，具有较好的泛化能力，具有坐标描述转换、预处理、目标提取、星表制备、星图识别、光学标定、定位定姿定轨等功能，可支撑各层次的空间探测相关开发需求。目前团队基于此SDK开发的顶层软件，采用目标TLE数据库匹配的解决方法，已经完成长光奥闰光电科技有限公司地基望远镜空间目标的感知识别及长光卫星技术股份有限公司的星敏感器在轨图像空间目标自动提取与识别，后续还将采用更多的数据验证完善提升本系统的技术成熟度。
意向开展成果转化的前提条件：
1、长春长光奥闰光电科技有限公司等测站望远镜生产企业，利用本项目的共性技术，实现地基测站的空间目标自动探测感知，为空间安全提供支撑服务。
2、长光卫星技术股份有限公司、吉天星舟空间技术有限公司等遥感卫星公司，通过本技术的转化，可以利用星上光学载荷构建空间态势感知平台，为自身卫星安全提供保障、为国家及其他航天企业的空间安全需求提供数据支撑服务。另外可以在空间光学载荷开发过程中应用空间目标及星图光学探测仿真系统，对光学载荷的精度和鲁棒性进行评估和测试。
长春工业大学
2025-05-20
高性能非制冷红外探测器芯片
技术成熟度：技术突破
研发团队以设计制备宽光谱超材料吸收器和像元级集成红外探测器为研究主线，在超薄宽带高吸收原理与策略、材料/器件设计与制备方面取得了突破性进展。围绕器件吸收率低、噪声等效温差（NETD）大、集成兼容性差的难题，提出了无损与损耗型介质结合、多模谐振耦合光吸收的思路，获得超薄宽带高吸收率材料；提出将超薄宽带高吸收率材料与非制冷红外探测器像元级集成新思路，获得了宽谱、NETD小、多色探测的非制冷红外探测器，NETD降低3倍，研究成果已在中国兵器北方夜视广微科技应用转化。
意向开展成果转化的前提条件：中试放大及产业化工艺开发资金支持
东北师范大学
2025-05-16
一种超宽波段图谱关联探测装置与探测方法
本发明公开了一种超宽波段图谱关联探测装置，包括扫描转镜、卡氏反射镜组、分光镜、反射镜、宽光谱透镜组、可见及近红外透镜组、长波成像透镜组、电荷耦合元件成像单元、焦平面阵列成像单元、傅里叶测谱单元和光栅测谱单元。本发明利用长波红外成像及可见近红外成像初步识别目标并引导测谱，利用测谱完成目标精确识别，解决现有探测装置探测波段不全，光路布局受限，设备体积大，探测动目标和动态变化对象能力差的难题。本发明体积较小、集成度高、使
华中科技大学
2021-04-14
导磁构件超强磁化漏磁检测方法与装置
本发明公开了一种导磁构件超强磁化漏磁检测方法及装置。该方法采用单一穿过式磁化线圈对导磁构件进行局部单一轴向超强磁化，激发出其上纵、横向伤的泄漏磁场并利用磁敏元件阵列加以拾取，实现其上纵、横向伤的全面检出；再通过信号求和比较法进行纵、横向伤检出信号区分并对其进行信号幅值补偿，实现同损伤当量的纵、横向伤等信号幅值与灵敏度的统一判断。装置包括穿过式线圈、磁敏组件，信号识别补偿组件和数据采集卡。本发明将传统的检测方法进行简化与统一，降低成本；实现导磁构件与检测单元之间简单的直进式相对扫查运动，完成高速高效地
华中科技大学
2021-04-14
埋地PE管的声学探测方法研究
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
学号
胡莹波
机电工程学院/测控技术与仪器
2018.9/2022.6
201831034410
赖萃
机电工程学院/测控技术与仪器
2017.9/2021.6
201731034202
李文海
机电工程学院/测控技术与仪器
2017.9/2021.6
201731034210
兰娇
机电工程学院/测控技术与仪器
2018.9/2022.6
201831034311
鹿云峰
机电工程学院/测控技术与仪器
2018.9/2022.6
201831034312
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
陈波
外国语学院/测试计量技术及仪器
实验师
传感器技术
葛亮
机电工程学院/测控技术与仪器
教授
传感器测量及信息采集技术
四、项目简介
本项目研究设计基于声学对埋地PE管的定位检测装置。重点研究管道声学定位法原理及应用对象。通过对声波定位检测原理仿真，选择合适的声波频段，声波信号电路的处理，及仪器设计，可以快速准确的定位并检测埋地PE管的深度。本项目应用新型技术，建立了更加完善的埋地PE管定位检测系统，能够有效地解决由于PE管强度低，标识和示踪线等经常遭到破坏所导致的施工现场被挖断的事故损失。
西南石油大学
2023-07-18
磁致伸缩导波单方向检测方法
磁致伸缩导波单方向检测方法，属于无损检测领域。该方法将两激励信号分别输入两激励传感器，在待测构件中激励出单向传播的导波，两接收传感器分别接收导波信号，选择将其中一个接收传感器接收的导波信号延时处理后与另一个接收传感器接收的导波信号相减，最终得到与导波同向的检测信号。本发明利用双磁致伸缩激励传感器进行激励，叠加后的激励信号幅值加倍，从而提高了激励能量，也提高了信噪比；同时，本发明利用双磁致伸缩接收传感器进行接收，接收到的两个导波信号通过信号叠加处理能进一步提高信噪比，提高了缺陷的检测精度。
华中科技大学
2021-04-14
磁约束脉冲涡流检测方法与装置
本发明涉及无损检测领域，并公开了一种磁约束脉冲涡流检测 方法与装置。其方法是在被测构件表面设置一个圆环形永磁体，其上 下端面为磁极且极性相反，并使永磁体的中心线与被测构件表面的法 线重合；依次同轴设置接收线圈和激励线圈在永磁体的内部；在激励 线圈中加载直流电流，以产生稳恒的一次磁场；在关闭激励线圈中的 直流电流的同时，测量接收线圈的感应电压，得到检测信号。其装置 包括脉冲涡流传感器、激励控制单元、信号处理单元、A/D 转换单元 和计算处理器，脉冲涡流传感器中设置有圆环形永磁体。本发明利用 上下端面为磁极的圆环形永磁体，在被测构件中产生垂直于其表面的 偏置磁场，约束了被测构件中感应涡流的向外扩散，可有效提高检测 灵敏度。
华中科技大学
2021-04-11
一种基于光纤电流传感器的隧道超前探测装置及其探测方法
本发明公开了一种基于光纤电流传感器的隧道超前探测装置及 探测方法，该系统由恒流源、电压表、激光光源、光纤电流传感器和 锚杆构成。在全断面隧道掘进机(Tunnel-Boring-Machine，TBM)的掘进 部分通以恒定的电流 I，分别在刀盘的后方和护盾的后方使用光纤缠绕 一圈，利用光纤电流传感器可以获知刀盘、护盾、TBM 后方保障装备 上的电流大小，再进一步测量护盾上的电压计算地质体的视电阻，来 判断地质体的含水量和岩石类别。与传统隧道电流超前探测方法相比， 省去了大量的预绝缘工作。
华中科技大学
2021-04-14