实验原理 STM是SPM家族中最基本也最重要的微纳米检测与研究工具之一。其工作原理基于微探针（针尖）与样品之间的隧道效应及隧道电流。当一根十分尖锐的针尖在纵向充分逼近施加了一定偏压的样品表面至数纳米甚至更小间距S时，针尖尖端的原子与样品表面原子之间将产生隧道电流It。根据量子力学的隧道效应理论，It与间距S之间存在负指数关系，探测隧道电流It的大小，即可检测出间距S的大小，当针尖在横向扫描样品时，即可获得根据隧道电流的变化而获得样品表面的三维微纳米形貌。   仪器特点 特有的卧式STM探头 具有特有的卧式STM探头设计， 降低了探头的整体重心，消除了粗调与微调逼近机构的垂直蠕动； 配备USB视频显微监控系统，可实现微探针操作与进给过程的可视化，更好更直观地满足使用者的操作要求。 新型STM探头及仪器性能更加稳定和优越。   稳定的三轴压电扫描器 采用互相正交的三轴压电陶瓷扫描控制器，X、Y、Z三轴压电陶瓷之间互不耦合，可保证扫描图像不因耦合而失真；扫描器具有更好的扫描线性和独立性、更高的强度和刚度，兼具更强的扫描驱动力，能同时适用于较小与较大、较轻与较重样品的扫描成像。   优化的检测与控制系统 采用优化的微纳米扫描与反馈控制电路系统，配以多路高精度A/D&D/A控制接口，可获得更高的扫描分辨率、更好的重复性和更佳的图像质量。   完善的软件界面与功能 功能强大、界面友好，可适用于Windows XP/Win7/Win8/Win10等操作系统。一般操作者均可轻松而熟练地掌握，只需点击鼠标，即可完成从图像扫描到图像处理及数据信息计算的全部操作。可用鼠标任意选择局部扫描区域，实现图像平移、定位和缩放；可设定扫描次数并自动控制扫描停止；具有实现X、Y方向的面扫描和线扫描的功能；可获得样品表面的纳米级三维形貌结构和截面线；高质量的彩色/黑白平面图像显示与三维立体图像显示；具有图像的二维和三维纳米标尺标注功能及粒径测量功能；具备纳米级表面微观粗糙度的统计及计算功能；可精确测定样品表面的微纳米级台阶高度和深度；完善的图像处理功能，包括裁剪、粘贴、旋转、对比调节、亮度调节、颜色调整、背景色调整、图像平滑、滤波等。   简单便捷的仪器操作 STM的操作十分简单和便捷，一般操作人员即可完成，无需专人操作和维护。安装探针、安装样品、粗调和微调进样、图像扫描、图像存储等操作，均可在1分钟内完成。特别适用于科学研究、教学实验及产品检测。   高稳定性与抗干扰能力 STM既可在良好的实验条件下完美工作，也可在有一般实验室、普通桌面、有轻微振动、有环境干扰、有光照等条件下正常运作，快速扫描观察各种微纳米样品，获得理想的图像和微纳米结构信息。具备更好的稳定性和抗震性，更强的抗（光、电、磁等）干扰能力，更快的扫描速度（最快1幅图像/10秒，作为对比，进口仪器的扫描速率一般为1幅图像/10~20分钟，甚至更慢）。   高适用性广泛应用领域 可同时适用于科学研究、本科生和研究生的教学实验及纳米技术产品的检测，广泛适用于各种金属、导体、半导体、磁体、非磁体等材料样品的扫描检测。对被测材料样品无特殊要求，免去繁琐的样品制备过程，可直接扫描获得微纳米结构信息。   实验内容与典型实验数据 部分扫描测试样品的STM图像   部件列表 描述 数量 扫描隧道显微镜探头 1 控制机箱STM—IIa型 1 直流高压电源 1 　前置放大器    1 　偏压电源    1 A/D&D/A控制接口卡 1 STM微探针 20组 USB光学显微镜 1 一体机, 含STM扫描控制软件 1 样品 5 剪刀、镊子、启子、放大镜等工具 1  

项目简介： 本项目是通过跨学科合作，开展在化学领域应用电子学新技术的 研究。 大多数化学实验室采用传统的加热方法，即利用传导的方式加热。 微波/超声波相结合的技术与传统加热方法相比具有很多优点，可以大大降低加热时间，省溶剂(可较常规方法少 50％～90％)、节约能源、 减少废物的产生，同时可以提高回收率和提取物的纯度。另一方面利 于环境保护，无污染，属于绿色工程，它是一种具有广阔发展前途的 新技术。 微波/超声波复合智能化系统可应用于合成化学、药物有效成分 的提取及分析样品预处理领域，设计并研制出新型微波和超声波相结 合的复合多功能智能化仪器装置，研究其对化学反应、药物提取及环 境污染物萃取的促进作用，为合成化学、药物有效成分的提取及分析 样品预处理提供了新的实验手段和方法。 本项目成果可为加大环境污染物的监测的力度，使其样品分析摆 脱耗费大量的有毒的有机试剂，程序繁琐，工作量大的现况，为其分 析样品预处理，拓展一种高效的实验手段和方法。如对加标土壤样品 （土壤样品中的多溴代联苯醚）进行复合萃取，分别采用微波辅助萃 取、超声波辅助萃取、微波－超声波复合萃取方法，得到的实验数据 是：在相同萃取 20 分钟时间内，使用微波辅助萃取和超声波辅助萃 取，其萃取效率分别为 42－75％、45－86％而采用微波－超声波复合 萃取体系时萃取效率则可提高到 92－114％。和常规的索氏提取相比， 微波－超声波复合萃取使用的溶剂量降至原来的 10％左右，萃取时 间降低至原来的 5％左右。可见复合萃取对萃取效率有较大的增强效 果。这一实验结果预示着：本项目成果推广应用，进一步完善，可为 分析样品预处理提供一种新的高效的实验手段和方法。另外，对兔疫 球蛋白 lgG 生物制品等的灭菌也开始进行有益的应用探讨，受到相关 企业的关注。 技术指标及特色： 1. 样机技术性能：◆微波功率从 0～1000W 连续可调，微波频率 f=2450MHz； ◆温度范围：室温～300 度； ◆研制出 38KHz 超声波发射系统，功率从 0 至满负荷连续可调， 在控温系统中超声波功率也随之改变； ◆消解/萃取瓶体积：50～1000 毫升。 2.专利申请七项。 3. 三项技术创新为产业化与拓展应用领城打下基础： （1）将微波场与超声波场两种不同性质的场施加于同一反应物 体，充分发挥各自的长处、协同作用，为在化学、生物以及医学领域 的应用研究提供了新的实验手段和方法，在课题中解决了超声波高效 耦合问题； （2）实现了微波/超声波协同作用下反应物的控温算法，采用可 扩展标记语言 XML 来存储和表示模糊控制算法，并用面向对象的设 计思想结合 C++对该算法进行了实现，利用 Labview（图形化编程语 言）可视化技术建立良好的人机界面； （3）具有在线实时检测和显示微波泄漏量，当超过国家标准时， 自动切断系统的电源，保证操作人员的安全。 微波/超声波复合智能化管道流动式反应装置已完成小试，正在 进行中试研究。

超声波液体密度计是一种在线的液体测量仪器。将超声波探头装于罐，容器或者管道内, 利用超声波声速和液体密度的关系。当管道内流体参数变化后, 超声信号也随之变化, 计算机对变化了超声信号进行数字处理, 从而精确地测量液体的密度。 目前国内各行业对液体浓度测量, 大多仍采用人工采样, 化学分析的方法, 国外也无更先进的实时测量仪表, 该仪器的成果水平属国内首创，超声波探头装于罐，容器或者管道内部, 需要直接接触被测液体, 可显示管内液体的瞬态密度；有温度自动补偿, 测量精度优于0.2%。还可显示生产过程中密度随时间的曲线变化, 并可打印输出；有标准电压、电流输出，开关量信号输出作控制用。 主要技术指标: 1.被测液体粘度：100厘泊; 2. 密度测量精度 ：0.25%; 3. 超声波换能器, 纵波探头; 4. 超声波频率: 200kc～5Mhz; 5.标准输出: 0～5V, 0～10mA, 4～20mA 6. 电源电压: 220VAC ± AC ± 5% 7．项目的应用范围、领域： 密度是很多液态工业产品的一项重要指标，在很多工业生产过程中，都需要用密度来控制某些生产过程。测量密度的方法有很多种，如振动管式密度计，超声波密度计等。随着控制要求的不断提高，超声波密度计越来越体现出其优越的性能。用超声波来测量液体密度，其优点主要在于它实现了测量的非接触性和连续性，如果与控制系统连接，就可以随时控制液体的密度，使其保持一定的均匀性。从而大大地节省了时间并提高了工艺精度。

该专利针对果汁热浓缩营养风味损害大、冷冻浓缩效率低及冰晶夹带大等缺陷，利用超声波的机械效应和空化效应强化结晶过程，同时加速奥斯瓦特效应，探明了超声波能量密度与强化晶体生长的关系，研制了相应的实施设备，在养晶罐过程中施加适度超声处理，大幅度加速了起晶及冰晶生长速率并消除了伪晶生长，浓缩效能提升30%以上，解决了传统冷冻浓缩效率低及冰晶夹带严重的问题。目前该专利技术以及专利池技术成功实现果汁的全程冷绿色加工，已经在30多个国家200多家企业推广应用，近三年实现新增销售额11.85亿元，新增利税2.1亿元，获得联合国粮农组织以及国际农业工程委员会的高度关注。获得了中国专利优秀奖。

近年来，细菌、病毒引起的疾病严重威胁着人类的健康和生活，化学药物被大量应 用于控制肿瘤、炎症、病毒等，但是化学药物使用所引起的毒副作用及机体的抗药性， 开发一种新的方法或可替代药物从一定程度上解决化学药物问题。天然植物药物活性成 分尤其是多糖具有抗肿瘤、抗炎症、抗病毒、增强免疫的功效，所以天然药物多糖成分47 的提取亦成为研究的热点。 紫锥菊是闻名世界的免疫药草，研究表明紫锥菊含有多种活性成分。为了解决提取 时间长、提取率过低以及无法保证其活性成分的问题，本发明提供了一种超声提取紫锥 菊多糖的方法。大大缩短了提取时间，提高了提取率,并且提取稳定，重现性高,制备得 到的紫锥菊多糖溶解性好,得到最佳活性成分。

成果描述：小径厚壁无缝钢管的超声波探伤技术是当今世界难点之一，在超声波探伤过程中由于周围环境的影响，干扰信号的屏蔽也是难点之一，本系统在这两个世界级难点都给出了可行的解决方案与工艺标准。 本系统采用多通道双探头，可一次性实现钢管的周向、纵向的缺陷检测。工作模式采用探头固定静止，钢管在水箱中螺旋前进，这种方式可以实现钢管的连续自动探伤。该超声波探伤系统结构合理、灵敏度高、检测结果满足厂方要求，在钢管质量检测中发挥着重要作用。 该系统主要由四部分组成：①、机械传动部分，②、控制部分，③、超声波系统，④、软件系统。 ①、机械传动部分包括自动送料、出料机构，同步带与齿轮传动机构，摩擦轮传动机构。 ②、控制部分的核心是PLC，主要控制电机的运转包括正转、反转、点动、停止和急停，及控制声光报警、喷标系统、水泵开启与关闭。 ③、超声波探伤系统主要由超声波脉冲发射卡、数据采集卡、A/D转换卡、探头组成。 ④、软件系统主要的功能模块包括：回波采集及预处理模块、缺陷诊断模块、回波显示模块、PLC控制模块、报表生成模块等。采用VC++实现对板卡采集的回波数据进行滤波处理，并将回波数据以波形图显示在工控机的软件界面。缺陷诊断模块对回波数据经过算法计算与标准伤的阀值进行比较从而判定回波是否存在缺陷波，若发现缺陷，则启动进行声光报警及喷标程序，并将缺陷波形数据自动存储到系统数据库。报表生成模块可以管理本批次钢管缺陷记录，或是按月或其他条件生成报表。PLC控制模块主要是通过上位机与下位机的通信，实现对电机的运转、喷标报警、水泵的控制。 该超声波探伤系统主要实现厚壁无缝钢管的全自动探伤检测、智能判伤、监控、数据保存和报表输出一体化操作。市场前景分析：金属材料在高温、高压、高载荷的情况下，内部已有的缺点可能被放大，造成不可估量的经济损失，据估算，我国每年由于不合格产品的经济损失达到2000亿元。并且超声波有很高的缺陷辨识能力。因此，超声波无缝钢管超声波探伤系统的市场需求很大。与同类成果相比的优势分析：1、相比以往厂方委托其他单位检测无缝钢管，既提高了检测效率，又降低了成本。按照厂方提供的每年要送外检测15-20吨的样品的预算，只此一项可节约检测成本约30万元。 2、相比国外同类产品的每套200多万人民币的检测系统，该超声波检测系统既能满足厂方的高检测要求，又价格低廉。 国内领先。

本发明涉及一种超声提取紫锥菊多糖的方法，属于多糖提取技术领域。本发明提供一种超声紫锥菊提取多糖的方法，将紫锥菊地上部分粉碎后，经过脱脂脱色，超声提取、离心、上清液进行旋转蒸发浓缩，醇沉，沉淀依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤，干燥，即得紫锥菊多糖。本发明的制备方法，大大缩短了提取时间，大大提高了提取率，并且提取稳定，重现性高，制备得到的紫锥菊多糖溶解性好，得到最佳活性成分。

一种双激励超声椭圆振动加工装置，采用超磁致伸缩材料作为驱动元件，两组超磁致伸缩换能器采用平行布置方式，并在每组换能器内部设置大面积单向水冷系统，在振动输出端采用柔性铰链连接，具有输出功率大、负载力强、能量转换效率高、频带宽、结构紧凑合理等优点，可广泛适用于各类超声椭圆振动加工工况。

四川大学计算机学院医学影像实验室与声泰特（成都）科技有限公司合作，共同从事医用彩色超声诊断仪的研发工作，应用数字信号（图像）处理、模式识别、科学可视化、三维成像、弹性成像、宽景成像等先进计算机科学技术，并结合自适应波束形成、回波合成技术、彩色方向性能量图、自适应彩色增强技术、自适应滤波、自适应斑点杂讯抑制算法、相位翻转谐波成像、DSP和FPGA开发平台，完成设备软、硬件的设计、实现及优化。目前该仪器已取得美国FDA、欧盟CE的医疗器械认证，是目前市场上具有竞争力的产品。

一、  成果与项目的背景及主要用途：本项目是通过跨学科合作，开展在化学领域应用电子学新技术的研究。 大多数化学实验室采用传统的加热方法，即利用传导的方式加热。微波/超声波相结合的技术与传统加热方法相比具有很多优点，可以大大降低加热时间，省溶剂(可较常规方法少50％～90％)、节约能源、减少废物的产生，同时可以提高回收率和提取物的纯度。另一方面利于环境保护，无污染，属于绿色工程，它是一种具有广阔发展前途的新技术。