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激光雷达系统回波能量的计算方法
本发明涉及一种激光雷达系统回波能量的计算模型。本模型基于光线追迹方法，可用于任意激光强 度分布、任意孔径遮挡的共轴或双轴激光雷达系统，获取探测器于任意像面位置处所接收的激光回波能 量。本发明提出的激光回波能量计算模型具有普适性强、精度高、速度快等特点。
武汉大学
2021-04-14
精准能量调控点环光斑激光加工头
【研究背景】
图1所示高斯光斑、平顶圆光斑和环形光斑作用在材料上的光强与温度场分布示意图，常规高斯光束能量分布不均匀，中心能量强边缘能量弱，使用高斯分布聚焦光斑进行激光焊接时，由于光斑中心部分吸收的激光能量高，材料容易熔化气化蒸发，从而产生飞溅、形成凹陷和空洞等缺陷。平顶光斑作用在材料上时，用于热传导的作用，还是会造成中心与边缘的温度场分布不均匀，焊接熔深呈现月牙分布。控制飞溅、凹陷和空洞等缺陷的关键因素是控制激光束的能量分布，减少中心材料温度和以及焊点中心和边缘的温度差。合理设计的环形光斑，有利于获得相对均匀性的温度场分布和相对均匀的熔深分布，减少飞溅、凹陷和空洞等焊接缺陷，是目前高端激光焊接应用的一个技术发展方向。
图1 不同光斑的光强分布和在材料上的温度场分布
【痛点问题】
现有基于摆动扫描方式和点环形模式可调光纤激光器，在一定程度上解决了激光焊接的飞溅问题，但是存在结构复杂，设备制造成本和维护成本高，而且不太适合高精密或大功率厚板的激光焊接。
【解决方案】
本成果从激光光学聚焦头的设计上，提出了申请专利技术的基于衍射光学元件和折射光学元件的环形光斑或点环产生方法，结构设计灵活方便，可适用于高精密激光焊接、高反射材料加工和高功率厚板激光焊接。
（1）基于衍射光学元件的环形光斑产生方法
为了解决能量分布不均匀以及光束敏感性的问题，本成果通过螺旋相位板产生涡旋光束来获得环形光斑进行焊接。螺旋相位板是一种具有固定折射率的透明板，其一面是平面结构，相对面具有螺旋形状结构，类似于旋转台阶，如图2所示。
图2 螺旋相位板结构
螺旋相位板其厚度随着方位角的变化而变化。高斯分布的激光束从螺旋相位板平面端面入射，光束中心与螺旋相位板中心对齐，出射的光束相位被改变，附加一个螺旋相位因子，能量分布变为环形分布，出射的光束变为涡旋光束，其中l为涡旋光束的拓扑荷数，影响涡旋光束能量较低区域的大小。螺旋相位板的台阶高度通常为微米量级，并且初始光束都是通过扩束系统扩束的，基本没有发散，因此，螺旋相位板对光束光强基本没有衰减，而只是改变光束的相位。利用螺旋相位板产生的涡旋光束解决了能量分布均匀性的问题，同时用螺旋相位板产生的涡旋光束的稳定性好，环形的能量分布特点，不容易受到外界其他因素影响，可以较为稳定地保持光斑均匀性。本成果具体产生涡旋光束的光路图如图3所示。表1给出了不同拓扑数涡旋光束的光场分布。
图3 产生涡旋光束的光路图
表1 不同拓扑数涡旋光束的光场分布
本成果设计加工了产生涡旋光束的衍射光学元件，通过组合获得了不同拓扑数的涡旋光束，图4给出实验生产的涡旋光束，相对其他方法产生的环形光斑，采用涡旋光束方式产生环形光斑的好处是，离开焦面还能保持环状光强分布。除了在激光增材制造有用外，这种光束未来在切割、焊接、打孔等方式都有应用，可以获得更好的温度场分布和更好的激光加工效果。
图4 实验生产的涡旋光束
（2）基于折射光学元件的环形光斑或点环光斑产生方法
图5为基于折射光学元件的环形光斑的产生方法，包括透射式的和全反射式的结构，后面根据不同的焊接温度场分布设计不同组合的环形光斑。
（a）三镜方案
（b）两镜方案
（c）单镜方案
图5 基于折射光学元件的环形光斑的产生方法
华中科技大学
2022-09-27
NMT细菌/病毒/组织感染组织能量代谢仪
“NMT界乔布斯”许越先生推荐创新平台
中关村NMT产业联盟推介成员单位创新产品
“生物安全，人人有责”
推出背景：
在国际竞争白热化，战争形态多样化的今天，生物安全已成为国家安全的重要组成部分，为积极应对这一挑战，2019年10月，生物安全法草案于首次提请十三届全国人大常委会第十四次会议审议。本次新冠肺炎疫情的爆发，让各界更加意识到，生物安全对于确保国家安全、保障社会稳定、人民群众生命安全和身体健康的重要性。
国家安全就是国家竞争，归根结底又是科技实力的竞争！因此，作为中国的高新技术企业，中关村NMT联盟的会员单位，旭月（北京）科技有限公司利用20多年的技术积累，以NMT：非损伤微测技术为底层核心技术，迅速推出了与国家生物安全相关多种检验，监测仪器设备，以及适用于多个学科及领域的研发平台：
《NMT生物安全创新平台》特制系列产品！
应对挑战：
1）组织器官水平研究：随着研究的深入，单细胞的生理状态，以及对不同环境的生理反应，与处于机体组织器官中的细胞的差异，已逐渐成为研究中的瓶颈。NMT不仅可以检测单细胞，还可以实现对细胞的原位检测，以及对活体组织器官的在体检测，很好地弥补了这一研究手段的空白。
2）活体研究：可在离体或在体的情况下，对活体组织，开展代谢研究，无需提取、无需染色。
分类及用途：
1）《NMT细菌感染组织能量代谢仪》（型号：NMT-BTM-100）
基于底层核心NMT技术，以及成熟的技术解决方案，让科研人员可以马上投入相关科研创新工作。
2）《NMT细菌感染组织能量代谢仪》（型号：NMT-BTM-200）
基于底层核心NMT技术，结合自身科研兴趣，以及其它相关技术参数，在我方技术人员协助下形成技术解决方案，让科研人员建立更具独有创新特色的实验平台。
《NMT细菌感染组织能量代谢仪》（型号：NMT-BTM-100）
应对挑战：
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用途：
基于底层核心NMT技术，以及成熟的技术解决方案，让科研人员可以马上投入相关科研创新工作。
参数：
1.基本功能：
1.1针对细菌感染组织能量代谢研究设计
1.2活体、原位、非损伤检测
1.3可检测指标：H+、O2
2.性能：
2.1自动化操作
2.2长时间实时和动态监测
2.3无需标记
2.4立体3D流速检测
3.软件：
3.1imFluxes智能软件，可直接检测、输出离子分子的浓度与流速
《NMT细菌感染组织能量代谢仪》（型号：NMT-BTM-200）
应对挑战：
1）组织器官水平研究：随着研究的深入，单细胞的生理状态，以及对不同环境的生理反应，与处于机体组织器官中的细胞的差异，已逐渐成为研究中的瓶颈。NMT不仅可以检测单细胞，还可以实现对细胞的原位检测，以及对活体组织器官的在体检测，很好地弥补了这一研究手段的空白。
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用途：
基于底层核心NMT技术，结合自身科研兴趣，以及其它相关技术参数，在我方技术人员协助下形成技术解决方案，让科研人员建立更具独有创新特色的实验平台。
参数：
1.基本功能：
1.1针对细菌感染组织能量代谢研究和研发设计
1.2活体、原位、非损伤检测
1.3可检测指标：H+、O2
1.4可实时监测和记录检测时的环境参数：温度、湿度、大气压、海拔、经纬度
1.5 可拓展检测指标：葡萄糖、NADPH、ATP
2.性能：
2.1自动化操作
2.2长时间实时和动态监测
2.3无需标记
2.4立体3D流速检测
3.软件：
3.1imFluxes智能软件，可直接检测、输出离子分子的浓度与流速，以及检测时的环境参数
旭月（北京）科技有限公司
2021-08-23
NMT寄生虫感染组织能量代谢仪
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中关村NMT产业联盟推介成员单位创新产品
“生物安全，人人有责”
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在国际竞争白热化，战争形态多样化的今天，生物安全已成为国家安全的重要组成部分，为积极应对这一挑战，2019年10月，生物安全法草案于首次提请十三届全国人大常委会第十四次会议审议。本次新冠肺炎疫情的爆发，让各界更加意识到，生物安全对于确保国家安全、保障社会稳定、人民群众生命安全和身体健康的重要性。
国家安全就是国家竞争，归根结底又是科技实力的竞争！因此，作为中国的高新技术企业，中关村NMT联盟的会员单位，旭月（北京）科技有限公司利用20多年的技术积累，以NMT：非损伤微测技术为底层核心技术，迅速推出了与国家生物安全相关多种检验，监测仪器设备，以及适用于多个学科及领域的研发平台：
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应对挑战：
1）组织器官水平研究：随着研究的深入，单细胞的生理状态，以及对不同环境的生理反应，与处于机体组织器官中的细胞的差异，已逐渐成为研究中的瓶颈。NMT不仅可以检测单细胞，还可以实现对细胞的原位检测，以及对活体组织器官的在体检测，很好地弥补了这一研究手段的空白。
2）活体研究：可在离体或在体的情况下，对活体组织，开展代谢研究，无需提取、无需染色。
分类及用途：
1）《NMT寄生虫感染组织能量代谢仪》（型号：NMT-PTM-100）
基于底层核心NMT技术，以及成熟的技术解决方案，让科研人员可以马上投入相关科研创新工作。
2）《NMT寄生虫感染组织能量代谢仪》（型号：NMT-PTM-200）
基于底层核心NMT技术，结合自身科研兴趣，以及其它相关技术参数，在我方技术人员协助下形成技术解决方案，让科研人员建立更具独有创新特色的实验平台。
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旭月（北京）科技有限公司
2021-08-23
开放式多端口能量路由器平台
以电能为核心，可汇集和管理电、冷、热、燃气以及其他形式的能源，具备能量灵活转化、变换、传递和路由功能，并实现能源物理系统与信息系统的融合，是支持能源互联网的核心装置。
1、独立统一的控制器、DSP（C6000）控制和快速原型控制器都可以根据用户的需求进行定制。
2、交流端口、直流端口可根据客户需求进行定制，端口数量和电压等级均可灵活变化。
3、直流端口电压等级可变，可以根据用户需求进行端口复用。
4、具备策略调度系统功能，统一控制器下所有变流器之间不需要通讯，通讯调度不需要考虑延时，是真正意义的实时控制，离并网实时切换，外接设备即插即用。
5、能量路由器具备二次开发特点，可根据客户需求提供完整硬件原理图和软件全部源代码。
南京研旭电气科技有限公司
2022-07-22
含污废热回收装置生产线
本项目采用自主研制的含污废热回收装备（耐污垢可清洗组合式栅板换热器），实现了高效节能换热器激光焊接（无模具）工艺制造技术，使换热器快速成型制造产业化。以高端节能创新技术，设计体积小的组合式栅板换热器，适应高耗能行业不同节能工艺和场地的需求，实现换热器的高效和可清洗功能；促进高耗能行业节能技术更新、设备和生产工艺的改造，显著地提高高耗能行业的能源效率，实现节能降耗的目标。耐污垢可清洗组合式栅板换热器可以使换热器传热能力增加10％～20％，壳程阻力下降50～70%，将大幅度提高换热器的节能潜力，实现节能25～35%。该换热器利用污垢形成机理，在线适时清洗，使换热器始终处于高效工作状态。该设备是适用于钢铁厂冲渣水余热回收、造纸厂黑液余热回收、 烟气余热回收等余热利用以及其它类似场所的通用换热器。
华东理工大学
2021-04-11
从合成革废水中回收DMF技术
在湿法聚氨酯合成革生产过程中，产生大量的合成革废水，其中含有约10～15%的二甲基 甲酰胺（DMF）。目前国内大都采用精馏法回收废水中的DMF，即以蒸发大量的水分的方法回收DMF。采用精馏法回收DMF耗能高，以精馏15m3/h的处理量，需耗标准煤约1.1吨。由于耗煤量高，由此产生的二氧化碳及二氧化硫的排放量也大，同时在回收过程中，由于DMF的水解会产生二甲氨臭味。 从合成革废水回收DMF技术采用萃取-精馏以及吸附-热解析方法，并采用高效新型的萃取设备，常压萃取，精馏分离溶剂及DMF，并以吸附-热解析处理使水得到重新利用。选择了具有较低汽化潜热的溶剂作为萃取剂，设计高效新型的涡轮萃取塔，使DMF的回收率达到98%以上，DMF的纯度达到99.5%；采用吸附-热解析使废水重新得到利用。 技术先进性： 1、萃取-精馏法能耗低，仅为单塔精馏的25%。可大大减少煤耗、二氧化碳及二氧化硫的排放； 2、萃取-精馏法不产生二甲氨臭味； 3、废水充分得到循环利用； 4、不产生新的污染。 技术创新点： 1、采用高效新型的萃取设备，使萃取效率大大提高，且能耗可降低60%以上； 2、回收的DMF纯度高，可循环使用； 3、废水经处理后可回收利用。 该技术可广泛用于湿法聚氨酯生产合成革领域。
华东理工大学
2021-02-01
废旧家电回收聚烯烃制备木塑材料
木塑材料是以植物纤维填充热塑性塑料，利用塑料加工方式进行加工的新型复合材料。以废旧家电产品的外壳、塑料零件等回收聚烯烃为基体填充木粉、农业秸秆等植物纤维，通过双螺杆挤出机反应挤出生产高性能的木塑复合材料。木塑材料是一种新型的高分子复合材料，集木材及塑料两种材料的特点于一身，比单纯的木材以及塑料在许多方面更具有优势，在很多场合可以完全代替木材产品和塑料制品。作为代塑、代木的最佳产品，木塑复合材料的意义不仅仅是一种绿色产品，重要的是它能变废为宝，契合了目前我国建设节约型社会、发展和谐社会的要求。木塑材料以其优异的性能已经成功的应用于建筑和装饰行业、园林市政建设、包装物流、军工材料、汽车工业及日常生活用具等领域，特别是在物流托盘等方面可完全代替木材、塑料板材，不仅能解决废旧家电产品带来的白色污染问题，也重新利用了木材废弃物、植物秸秆等农业垃圾，并且降低了物流成本，是一种双赢的产品。此外在木塑材料还能添加不同的相容剂、添加剂等助剂来满足不同的使用要求、生产具有不同功能的材料，工艺条件和加工设备简单，是一种能快速上马的科技项目。木塑材料的技术关键在于生产前必须对生产原料进行干燥处理，需添加相容剂、偶联剂等改性剂来改善木塑材料的性能。改性剂与回收聚烯烃和植物纤维同时挤出，在挤出过程中完成反应增容的过程，挤出成品可获得较好的物理机械性能。具有核心技术，自主知识产权。获得2010年中国国际工业博览会中国高校展区优秀展品奖二等奖。
华东理工大学
2021-04-11
氰化尾渣综合回收有价金属技术
传统的氰化提金方法产生大量的氰化尾渣，尾渣中一般含有较多的有价金属金、银、铜、铅、锌，特别是随着难选金矿处理量的越来越大，尾渣中有价金属的含量也越来越多。目前，绝大多数企业的做法是直接将尾渣以硫精矿的形式销售，这样铜、铅、锌等有价金属得不到回收，给企业造成巨大的资源浪费。本课题组经过多年的潜心研究，成功开发出氰化尾渣综合回收有价金属技术。该技术根据氰化尾渣的具体特性，充分利用氰化厂现有的条件，通过预处理技术，消除了矿泥及高浓度CN-（70~80mg/L）等对铅、锌矿物的抑制作用；并采用调整浮选电位、pH值和组合捕收剂等手段，将尾渣中的铅、锌、铜、硫等进行有效分离，综合回收。其铅、锌、铜、硫精矿品位均达到工业产品要求，铅、锌、铜、金、银、硫回收率达到85%以上。真正实现了有价金属综合回收和氰化尾渣无尾排放的绿色环境工程。该技术的特点是投资少、工艺流程简单、不用或少用新水、运行费用低、有价金属回收率高、经济效益显著。 应用范围：各种黄金矿山氰化厂。
北京科技大学
2021-04-11
氯碱等企业氢气回收净化技术及制备
随着世界经济的发展，对清洁能源的需求，尤其对氢气特别是高纯氢气的需求越来越大。氯碱工业副产氢气量很大, 通过对氯碱厂副产氢气进行分离提纯，开发了制取高纯氢的新工艺及设备。采用变温和变压相结合的再生工艺，强化了再生效果。在吸附剂再生过程中，分段加热吸附剂，既保证了再生效果又减少了再生气的用量。研究表明，此工艺的运用能大大提高副产氢气的分离效率，所得产品氢的体积分数可达到99.999%以上。氢气纯度：99.999%以上、含氧量小于0.5ppm、含水量小于5ppm，其他指标均能达到国标高纯氢参数指标。氯碱厂、钨钼材料厂、石英玻璃厂、多晶硅生产厂及相关生产企业。 目前多晶硅厂引进一套氢气回收净化系统需要上亿元，而我们设计的装置只要几百万的成本，全套设备也只有进口设备的十分之一的投资，是我国走自主创新、替代进口的理想技术产品。
北京化工大学
2021-02-01