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跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
【技术优势】
本成果项目研制了具有我国自主知识产权的白光干涉原子力探针扫描测量仪等系列微纳表面结构测量仪器，并通过了国家计量院组织的仪器性能和软件的检定测试，纳米尺度原子力垂直测量范围超出国际商用仪器10倍以上，水平动态范围达国际领先水平。
【技术指标】
本成果项目提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，建立跨尺度传感方法，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量。同时，发明的白光干涉原子力探针扫描测量方法与现有商用原子力显微镜相比，垂直测量范围提高10倍，分辨率优于0.01nm。
华中科技大学
2023-05-15
基于克希霍夫积分法的绕射波场分离方法
本成果提供了一种通过克希霍夫偏移输出倾角道集,利用在倾角域中绕射波和反射波的明显区别来发据隐藏在反射背景下的绕射源,从而对地下的地质突变点进行精细成像,为复杂碳酸盐岩储层提供一种全新的预测技术。该专利在计算效率上具有明显优势,使绕射波分离方法的大范围工业推广变为可能,显著提高了溶洞、断层等绕射目标的成像精度,提升了复杂储屋的识别能力,对于寻找有效储集空间、准确评估油气储量、提高油气采收率均具有重要指导意义。
中国石油大学（北京）
2021-02-01
一种倒装 LED 芯片在线检测收光测试积分球
本实用新型公开了一种倒装 LED 芯片在线检测的收光积分球，该收光测试组件包括积分球组件和光学测试组件，其中积分球组件包括积分球模块、积分球夹具、积分球升降装置；其中积分球模块包括积分球、积分球 90°转接头，积分球的开口设置有石英玻璃，其设置方式是采用石英玻璃夹具套设在积分球的收光口处，其中石英玻璃夹具呈圆筒状，其内侧在略高于收光口的上方设置有凸台，用于放置固定石英玻璃。按照本实用新型设计的收光测试组件，能够成功地解决倒装 LED 芯片测试探针下压时的不稳定问题，能显著提高积分球的收光效率，具有高
华中科技大学
2021-04-14
原子力显微镜(AFM)虚拟仿真系统
真实还原AFM全流程操作从样品制备(滴样、干燥)→探针校准→扫描参数设置→ 三维成像→ 数据分析
虚拟化沉浸式学习利用虚拟现实技术，真实还原仪器操作流程，有效提高学习效率
智能考核系统自动记录操作轨迹、参数设置合理性、数据处理规范性,生成量化评分报告
教师管理平台教师一键查看班级考核排名、错误率统计,精准定位教学难点
河南元宇宙仪器有限公司
2026-04-24
大面积吹填造地超软地基加固技术
据统计，目前规划吹填造地面积达到1200km o吹填土具有含 水率高、孔隙比大、强度低、压缩性高等特点，处于超软状态，人员和施工机 械无法直接进入场地，处理难度极大，迫切需要研发适应大面积超软地基快速处 理新技术。本发明专利技术正是针对饱和吹填超软土加固难题而开发，实现了在 承载力为零的泥上施工、实现了泥上插板、泥上铺膜、泥上布管，采取新型管网 代替砂垫层水平排水系统，改进水平排水滤管，改进排水板和波纹滤管的连接方 法，实现了多项施工工艺的突破，从根本上解决了超软土地基上无法进行传统真 空预压的施工难题，开辟了特殊土地基加固的新途径。主要施工步骤包括铺设 浮桥、改性真空预压以及结合覆水预压技术：（1）在围堤内的淤泥区上铺设浮 桥；（2）在淤泥区上铺设塑料编织布，将其固定于围堤和浮桥上；（3）在塑料 编织布上水平铺设排水支管，塑料排水板缠绕排水支管插入淤泥区的淤泥中； (4)在塑料编织布上水平铺设排水主管，走向与排水支管垂直，排水主管一 端连接真空泵；(5)在排水主管、与排水支管上铺设土工布，在土工布上铺设 真空膜；(6)在真空膜上放置水荷载。
重庆大学
2021-04-11
综放开采大面积采空区有害气体控制技术
西安科技大学自 2005 年开始对综放开采大面积采空区有害气体控制技术的研究与应用进行研究。该技术经中国煤炭工业协会组织鉴定，认项目整体上达到国际先进水平。成果于 2012 年 9 月获山东省科学技术进步三等奖，该项目申请专利 24 项。该技术有效预防大面积采空区灾害事故，提高采空区密闭的安全可靠性。
西安科技大学
2021-04-11
铁磁性缆索金属截面积损失检测方法及其装置
本发明公开了一种铁磁性缆索金属截面积损失检测方法及其装置。其方法是将与直流电源连接的电缆绕制在被测缆索上作为直流磁化线圈，沿缆索圆周方向布置衔铁组和磁敏元件；开通直流电源，缆索将被直流线圈磁化，并与衔铁组形成磁回路，放置在该磁回路中的磁敏元件能测量回路中磁感应强度值，并以电压的形式输出；通过比较插入标准试样前后的磁敏元件输出的电压变化，获取测量系数，从而实现缆索金属截面积损失的检测。该装置包括磁敏元件、磁化线圈、数据处理器以及一个或多个衔铁组，衔铁组由两个对称的“┌”型衔铁块组成。本发明采用磁源内置
华中科技大学
2021-01-12
圆面积、圆周率计算公式推导演示模型
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
天津市级课程思政优秀案例-Python数据分析与应用 - 奥运奖牌数据分析
本思政案例值巴黎奥运会火热举办之际，以奥运会数据为载体，引导学生运用Python的Pandas库进行数据清洗、筛选与聚合分析，并通过Plotly工具实现数据可视化。案例巧妙融合数据分析技能培养与思政教育，通过剖析我国奥运奖牌数据变化，让学生直观感受国家体育事业的蓬勃发展，深切领悟体育强国战略背后蕴含的国家意志与民族精神。同时，鼓励学生从数据中探寻体育精神内核，内化于心、践之于行，涵养积极人生态度与爱国情怀。此外，案例数据可视化呈现国际竞技格局，助学生理解多元包容、拓宽国际化视野，增强民族自豪感与文化自信，实现知识传授与价值引领的有机统一。
天津市大学软件学院
2025-05-21
基于电缆表面温度的电缆接头缆芯温度反演方法及系统
本发明提供了一种基于电缆表面温度的电缆接头缆芯温度反演方法及系统，包括：步骤 1，根据电 缆一维暂态热路模型和电缆本体的表面测温点温度进行径向温度反演，获得缆芯拟合点反演暂态温度； 步骤 2，采用有限元温度场仿真法构建电缆二维温度场仿真模型，并在不同加载电流和不同时刻下仿真 缆芯接触点和缆芯拟合点的暂态温度，获得暂态温度仿真数据集；步骤 3，以缆芯接触点暂态温度为自 变量、缆芯拟合点暂态温度为因变量，对暂态温度仿真数据集进行拟合，获得缆芯轴向温
武汉大学
2021-04-14