1 成果简介荧光与核素在体小动物成像系统是在国家 863 计划的支持下研制的世界首台小动物在体（活体）分子成像系统。该系统具有同时实现荧光断层成像与正电子发射断层成像(PET)的双模式信息融合分子影像检测功能，可以以 3D 方式显示活动物体内任何位置的特定细胞和分子事件。在该系统中，发展了旋转扫描式动物在体全景成像检测技术和断层扫描三维重建技术，有效解决了伽玛光子信息采集与荧光图像获取相互干扰的难题，同时提高了荧光的检测深度；通过研发的光子漫射理论逆向算法，提高在体检测的空间分辨率和空间定位精度，结合 PET 深层透视的优点，可以 3D 方式显示活动物体内任何位置的特定细胞和分子事件。目前拥有 12 项专利。 该平台采用荧光和核素双模标记的检测方法和技术，研究者可以在一次实验活动中同时获取荧光、 PET 及双模融合的多种数据，并进行分析，从而可以更好更为全面地理解疾病产生的机理，研究药物的作用机制，也可以分析疾病耐药的发生过程，以及药效的持续时间等。研究人员能够使用该系统实时监测活体动物内部器官、组织与细胞、基因蛋白分子等不同层面的动态变化信息，开展在体水平的生命科学与医学科研和应用研究工作。例如，研究肿瘤和癌细胞在体生长、分化、凋亡、转移、扩善，药物在细胞、组织、器官层面的输送、扩散、代谢与定点释放，药物作用下体内肿瘤或癌细胞的生长、凋亡变化，以及与各种疾病相关的分子、细胞、组织的动态变化情况。 （ 1） 肿瘤小鼠荧光图像 （ 2）荧光与 PET 断层图像 上图 荧光与 PET 双模成像 系统特点：荧光与 PET 同时双模成像；动物在体 360゜全景无遮挡扫描成像；支持常规荧光或 PET 成像，也可以采集双模数据；荧光活体成像超越常规的浅表成像，支持 FMT 及小动物深度组织的成像。2 应用说明应用领域：药物研发和筛选；病理机理与病毒研究；新一代分子影像药物研发；药物代谢过程， 基因治疗效果及药效评价。

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微型飞行器小体积、轻质量、高机动，能够在狭小空间执行拍照、探测和运输等特种任务，在国民经济领域拥有广泛应用前景。然而，此类飞行器普遍存在飞行时间短的痛点问题，尤其当重量小于10克时，其飞行时间一般不超过10分钟。这是因为目前微型飞行器的发动机驱动部件一般采用传统的电磁电机，而电磁电机在微型化后转速高、发热大，能量转化效率急剧下降，甚至降到10%以下。微型电磁电机效率下降后，如果采用供电方便的自然太阳光作为能量来源，受限于太阳能电池的面积，很难满足飞行需求。 为了解决上述难题，北航科研团队从微型发动机的原理方面寻求突破，提出一种新的静电驱动方案，研制出了在微小尺寸下转速低、发热小、效率高的微型静电电机，并首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行，在微型飞行器的发展进程中具有里程碑意义。 该飞行器主要由静电发动机和超轻质高压电源组成，具备低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）优势，首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行。 静电发动机的核心是静电电机，它是一种依靠静子和转子间的库仑力来产生连续旋转运动的新型微型电机，具备结构简单和无需绕组的优势，其高电压（千伏级）、低电流（微安级）的工作特性也使其在工作过程中发热少且无明显红外特征。相比传统电磁电机，静电电机表现出了颠覆式的效率和功耗特性，在小质量（5克以内）情况下，其能量转化效率可达传统电磁电机的10倍以上，产生相同升力所需功耗仅为电磁电机的1/10以内，因此即便采用小尺寸太阳能电池，也可以为微型飞行器提供飞行所需功率。 电机虽然效率高、功耗低，但仍需要千伏级高压电流来驱动，然而传统高压电源由于体积和重量过大，无法搭载在微型飞行器上。因此团队还针对飞行应用场景，研制了千伏级超轻质高压电源，主要包括太阳能电池和升压电路两部分，其中升压电路可以在1.21克的重量下，将太阳能（或锂电池）输入的低压直流电，转换为4 - 9千伏的高压直流电，相比美国斯坦福大学研发的同类技术升压比提高了92%。 在微型静电电机和超轻质高压电源的助力下，本项目研发出的飞行器整机仅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一张A4纸还轻（4.21克），尺寸和重量分别是此前世界最小、最轻太阳能飞行器的1/10和1/600。更进一步，团队还提出一款翼展8毫米，质量9毫克的超微型静电飞行器，飞行功耗不到1毫瓦，展示了静电电机在飞行器进一步微型化中的巨大潜力。

团队长期从事纳米材料及纳米结构研究，在长期纳米结构的制备及性能研究基础上，与我国XX工程结合，开展高功率固体激光装置运行环境污染检测方法研究，基于各种纳米结构制作的声表面波传感器检测灵敏度高达pg/mm2（10 12g/mm2）量级，实现了高精密测试，并且针对装置运行环境中不同有机污染物的复杂情况，实现了高选择性、高灵敏度测量，达到了国际领先水平。已通过在线测试并在XX工程中应用，实现订货。 同时在高灵敏度声表面波传感器的研究基础上，团队在声表面波传感器的敏感芯片区建立了不同的敏感薄膜，如氧化硅薄膜、氧化锌薄膜、SiO2/ZnO复合薄膜，实现了对环境污染气体的高灵敏度响应，特别是在声表面波传感器芯片上建立了三维纳米结构敏感材料，同时对其化学修饰，以实现化学、生物毒剂的高灵敏度监测，目前正在和中电集团进行相关的联合工作。 该传感器可用于定量检测/监测各种真空、实验室、大气环境中的微量有机污染物、化学毒剂和生物毒剂。

团队长期从事纳米材料及纳米结构研究，在长期纳米结构的制备及性能研究基础上，与我国XX工程结合，开展高功率固体激光装置运行环境污染检测方法研究，基于各种纳米结构制作的声表面波传感器检测灵敏度高达pg/mm2（10‑12g/mm2）量级，实现了高精密测试，并且针对装置运行环境中不同有机污染物的复杂情况，实现了高选择性、高灵敏度测量，达到了国际领先水平。已通过在线测试并在XX工程中应用，实现订货。同时在高灵敏度声表面波传感器的研究基础上，团队在声表面波传感器的敏感芯片区建立了不同的敏感薄膜，如氧化硅薄膜、氧化锌薄膜、SiO2/ZnO复合薄膜，实现了对环境污染气体的高灵敏度响应，特别是在声表面波传感器芯片上建立了三维纳米结构敏感材料，同时对其化学修饰，以实现化学、生物毒剂的高灵敏度监测，目前正在和中电集团进行相关的联合工作。

该装置属专利技术，是一种基于虚拟仪器的自动检测装置，主要用于对铁路信号ZPW-2000系列无绝缘移频自动闭塞设备（以下简称ZPW-2000）的接收器进行自动检测和相应的数据处理。 1、技术背景： 信号设备是保障铁路运输的安全和效率的基础设施，正越来越广泛地采用以微处理器和电子器件为核心的技术，相应地对设备的维护和管理提出了更高层次的要求，主要表现为检测的项目明显增多、检测精度提高；同时，随着从设备故障修向状态修的转变，检测任务量显著增加。中国铁路区间信号控制主要采用ZPW-2000系列设备，是新建线路和旧线改造的主流设备。 ZPW-2000设备接收器完成列车速度信息的接收和解码，安全等级和可靠性要求非常高。 目前现场应用中，ZPW-2000设备接收器的检测平台是针对具体产品而设计的，利用信号发生器等独立的仪器组合搭建，通过手动检测来完成检测数据和手工填表。主要缺陷是：（1）由独立仪器构成，投入费用较高，检测平台体积庞大；（2）手动检测连接繁琐，效率较低，易带来人为误差；（3）检测数据需手工抄录，数据管理未实现电子化，不利于数据的检索共享。 2、技术内容： 该装置主要解决的技术问题是：在对ZPW-2000设备接收器技术指标进行检测时，原有检测采用人工连接、测量、读数、记录数据，劳动强度大、检测效率低、易出错、纸质数据难于管理。因此，主要应解决如何有效提高检测效率，同时保证检测精度，还应提高检测数据的信息化、降低劳动强度、兼顾装置成本。 为此，基于美国NI公司接口卡和LabVIEW软件环境组成虚拟检测平台，界面友好。基本实现自动化，还可通过网络实现远程检测；检测接口电路（接口板）采用工业标准的模块化结构，易于扩展；自动生成检测数据报表，采用Microsoft Excel格式，便于数据管理和共享。 该装置包括：工业控制机、虚拟仪器采集卡、FO卡、信号发生器卡、接口板电路。 该装置操作界面采用虚拟仪器面板，操作简便；不同的检测项目采用继电器阵列自动切换，无需人工干预，从而显著缩短了测量和记录时间，时间可减少50％以上；避免了人为误差；降低了劳动强度：自动完成数据存储，便于检索和信息管理，并可远程检测。

该装置属专利技术，是一种基于虚拟仪器的自动检测装置，主要用于对铁路信号ZPW-2000系列无绝缘移频自动闭塞设备(以下简称ZPW-2000)的衰耗器进行自动检测和相应的数据处理。 1、技术背景： 信号设备是保障铁路运输的安全和效率的基础设施，先进技术的应用对设备的维护和管理提出了更高层次的要求，主要表现为检测的项目明显增多、检测精度提高；同时，随着从设备故障修向状态修的转变，检测任务量显著增加。中国铁路区间信号控制主要采用ZPW-2000系列设备，是新建线路和旧线改造的主流设备。 ZPW-2000设备的衰耗器完成信号的隔离和放大，可靠性要求很高。衰耗器主要由调整变压器和衰耗电阻组成，检测项目主要考察调整变压器匝比和衰耗电阻的阻值是否合格。 目前现场应用中，ZPW-2000衰耗器的检测平台是针对具体产品而设计的，利用数字电压表和信号发生器等独立的测量仪器组合搭建，通过手动检测来完成，检测数据手工填表。主要缺陷是：(1)由独立仪器构成，投入费用较高，检测平台体积大。(2)手动检测连接繁琐，效率较低，易带来人为误差。(3)检测数据需手工抄录，数据管理未实现电子化，不利于数据的检索共享。 2、技术内容： 该装置主要解决的技术问题是：在对ZPW-2000设备衰耗器的技术指标进行检测时，原有检测采用人工连接、测量、读数、记录数据，劳动强度大、检测效率低、易出错、纸质数据难于管理。因此，主要应解决如何有效提高检测效率，同时保证检测精度，还应提高检测数据的信息化、降低劳动强度、兼顾装置成本。 为此，基于美国NI公司接口卡和Lab VIEW软件环境组成虚拟检测平台，界面友好，基本实现自动化，还可通过网络实现远程检测；检测接口电路（接口板）采用工业标准的模块化结构，易于扩展；自动生成检测数据报表，采用Microsoft Excel格式，便于数据管理和共享。 该装置包括：工业控制机、虚拟仪器采集卡、I/O卡、信号发生器板、接口板。 本实用新型装置的特点：操作界面采用虚拟仪器面板，操作简便；不同的检测项目采用继电器阵列自动切换，无需人工连接，从而显著缩短了测量和记录时间，时间可减少50％以上；避免了人为误差；降低了劳动强度；自动完成数据的存储，便于检索和信息管理，并可远程检测。

本发明提供一种用于外露式管道电磁超声自动检测爬行器，包括驱动轮环形支架、驱动轮组件、控制器总成、辅助轮组件、滑行支座、万向连接组件、辅助轮环形支架及探头组件。通过控制器总成控制驱动轮内部外转子电机，并通过万向连接组件拖动辅助轮；利用永磁铁与管壁间的磁力实现爬行器吸附并提高运动稳定性；采用两个周向布置的电磁超声探头，并通过控制器总成中的激励/ 接收模块实现管道缺陷自动检测。本发明可用于电力、石化、供水等行业的压力运输管道在线自动超声无损检测，适用于水平、竖直、倾斜等不同布置的外露式管道，能自适应越过

最近以来，LED照明以其节能环保等优点，获得了大规模的应用。以氮化物结构陶瓷相关材料（如AlN，Si3N4）为寄出的氧氮化物荧光粉在保持了高温、化学和力学稳定性的基础上，还具有较为优异的光转换性能，赢得了越来越广泛的关注。其中， 有潜力应用在紫外激发的白光LED上的Eu2+掺杂AlN蓝色荧光粉不仅具有较高的光量子效率，而且与常用的热淬灭严重的BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM)相比，具有很高的热稳定性。但是，目前报道的Eu2+掺杂AlN蓝色荧光粉的制备方法（如Dierre B, Yuan X L, Inoue K等， J. Am. Ceram Soc, 2009, 92 (6):1272-1275；Hirosaki N, Xie R J, Inoue K等，Appl. Phys. Lett. , 2007, 91(6): 061101）都是采用高纯度氮化物粉体在高温下通过固相反应合成，要求2050℃的高温下，10个大气压的氮气压力，保温4个小时以上获得，粉体还要在保护环境中球磨粉碎由于高温产生的团聚，成本及其高昂，且颗粒尺寸控制困难。探索能够得到高纯度、粒径均匀可控、发光性能好的荧光粉且成本低的合成方法，对于这类新型材料的研究、应用都具有重要意义。 目前， AlN的合成方法主要有以下几种: 铝粉直接氮化法、碳热还原法、气相还原氮化法、裂解法、等离子体法、电弧熔炼法、自蔓延高温合成法、微波合成法，其中前两种方法已经应用于工业化大规模生产。比较而言，铝粉直接氮化法为强放热反应,反应不易控制，反应过程中放出的大量热易使铝形成融块，造成反应不完全，难以制备高纯度、细粒度的产品；碳热还原法制备的氮化铝粉末纯度高、性能稳定、粉末粒度细小均匀、成形和烧结性能良好，但是因为反应物中必须加入稍过量的碳以保证反应完全，这种方法难以避免碳的残留；而气相还原氮化法制得的AlN纯度高、粉末粒度细小均匀并且大大减少了碳的残留。而在制备氮化铝前驱体时溶胶-凝胶法又以成分易分布均匀、颗粒细小胜过固相混合法。我们首次利用柠檬酸做络合剂，通过溶胶凝胶法制备Eu2O3和Al2O3均匀混合的反应前驱体，结合气相还原氮化法的方法来合成AlN：Eu2+荧光粉，如下图。这种制备方法成本低，且具有很强的普适性，可应用于合成其他高纯氮化物应该材料。 该方法解决了生产氮化物荧光材料中需要高纯氮化物作为起始粉料成本高等劣势，利用价格低廉，原料易得的氧化物作为原料，合成出所需的氮化物荧光材料。而且此方法反应活性高，低温下得到颗粒大小均匀，发光稳定可控的发光材料，节约后处理成本。

本发明提供一种基于细胞荧光图像的药物活性组分筛选方法，通过控制荧光倒置显微镜上的高精度可控电动平台精确走位，应用荧光探针特异性标记细胞、细胞显微图像自动获取、荧光图像识别及数据生成，通过分析图像信息来获取心肌细胞保护作用的相关指标筛选和评价活性组分。本发明能够在活细胞内通过标记线粒体荧光强度来测量心肌细胞的活力状态从而对活性物质的保护效果进行评估，并能够对细胞的形态结构和分布进行实时监测，具有快速、经济、高通量的特征，可在定量筛选评价心血管疾病治疗药物中的应用。