一、 产品介绍   MXY8001光电技术应用开发综合实验平台是针对高校关于导轨式光学实验需求设计的一款实验平台。由光学导轨、数字仪表及电子元器件平台、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口和线/面阵CCD相机数据采集软件等部分构成，仪器配备各种电源接口及0-200V 高压可调电源和0-12V低压可调电源，可为学生搭建各种实验电路提供电源。学生能够利用平台自行搭建各种光学系统、光电传感器的变换及处理电路，完成各种关于光电技术方面的应用开发设计，从各方面提高学生的动脑动手能力及创新意识，帮助高校培养光电技术人才。  1、光学导轨     可利用导轨滑块自行调节光学配件的距离，配合电子元器件搭建出几何光学、物理光学、光电检测与光电控制等系统，并与仪器内部的数据采集系统相结合完成各种实验系统。 2、数字仪表、电子元器件平台     平台提供2块数字电压表（四位半），2块数字电流表（四位半）和1块自动更换量程的数字照度计，这些数字仪表可以应用在电路中进行各种电路参数的测量。此平台还配备各种电阻、电容、可调电位器、二极管、三极管、集成运算放大器、光电耦合器件和现场可编程逻辑器件（CPLD）等。 3、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口     平台面板上安装有线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入/输出端口，输入端口与平台内部的线阵CCD相机的数据采集卡与面阵CCD图像传感器的数据采集卡构成一整套数据采集系统，通过USB总线接入计算机，完成各种测量、振动、扫描及各种图像采集与处理等功能软件的开发与设计工作。输出端口提供线/面阵相机的数字驱动信号及模拟输出信号，学生可以通过示波器对这些信号进行观察，从而了解线/面阵CCD的工作原理与应用，进而通过CPLD进行开发设计，提高学生动脑能力。 4、计算机功能软件 平台配备有各种功能软件，包括线阵CCD尺寸测量、角度测量、位移测量、条码识别、图像扫描软件，面阵CCD边缘与轮廓检测、物体的尺寸测量、图像的点运算、图像的几何变换、图像采集与参数设置、投影与差影图像分析、图像的滤波与增强、形态学处理、旋转与缩放、颜色识别与变换等图像处理软件。不但提供DEMO演示软件还提供SDK软件开发包，供学生进行二次开发。 外形尺寸：700mm(长)×400mm(宽)×150mm(高)   重量：9.5 kg 二、教学目的 1、了解并掌握各种光学配件及其实验的原理和应用； 2、了解并掌握各种光电传感器的工作原理、变换电路、处理电路； 3、了解并掌握线阵CCD的原理及其应用； 4、了解并掌握面阵CCD的原理及其应用； 5、了解CPLD的应用开发技术； 6、培养学生动脑动手能力及创新意识； 三、配置内容  1、平台电子元器件    ① 光电二极管2只；   ② 光电三极管2只；   ③ 光敏电阻2只；   ④ 硅光电池1只；   ⑤ 发光二极管R、G、B、W四色各1只；2、平台实验装置   ① LED点光源装置1支；    ② 光电器件安装装置2件；   ③ 热释电实验装置1件；   ④ PSD实验装置1件；   ⑤ 光栅莫尔条纹实验装置1件；    ⑥ 线阵CCD相机及夹持器1套；       ⑦ 线阵CCD数据采集卡1块；    ⑧ 50mm相机镜头1个；       ⑨ 尺寸测量实验装置1件；    ⑩ 倾角测量实验装置1件；    ⑾ 条形码识别实验装置1件；    ⑿ 52单片机开发系统装置； 3、光源配置   ① 白色远心照明光源1只；   ② 650nm点型3mw半导体激光器1只；    ③ 650nm线型3mw半导体激光器1只； 4、夹持器具配置   ① 导轨固定底座4个；    ② 导轨底座支撑杆4个；   ③ 一维调整架1个；    ④ 二维调整架1个；    ⑤ 三维调整架1个； 5、连接线配置   ① 300mm连接线40颗；    ② 500mm连接线10颗；    ③ 线阵CCD相机连接电缆线1颗； 6、光学元器件    ① 15mm焦距双凸透镜1只；    ② 50mm焦距双凸透镜1只；    ③ 70mm焦距双凸透镜1只；    ④ 100mm焦距双凸透镜1只；    ⑤ 150mm焦距双凸透镜1只；    ⑥ －60mm焦距透镜1只；    ⑦ 20×20×20mm色散棱镜1只；    ⑧ φ36×4半透半反镜2只；    ⑨ 物屏、像屏及支架1个；    ⑩ 分划板1支；    ⑾ 10×目镜1支    ⑿ 多孔板架1个；      ⒀ 可调宽度狭缝1个；    ⒁ 600l/mm光栅及支撑调整架1个；      ⒂ 色散棱镜支架1台；    ⒃ 多缝板1只；    ⒄ 光偏振实验装置1件；       ⒅ 扩束镜1个；    ⒆ 刀片1片；       ⒇ 干板架1个； 四、能够完成下述实验内容： 光电传感器件原理与特性的实验 1、光源发光光谱特性实验； 2、光度辐射度参数测量的实验； 3、光敏电阻特性参数及其测量； 4、光敏电阻伏安特性实验； 5、光敏电阻的变换电路； 6、光敏电阻时间响应特性； 7、光电二极管光照灵敏度的测量； 8、光电二极管伏安特性的测量； 9、光电二极管时间响应特性的测量； 10、硅光电池在不同偏置状态下的特性参数及其测量； 11、测量硅光电池在反向偏置下的时间响应； 12、光电三极管光照灵敏度的测量； 13、光电三极管伏安特性的测量； 14、光电三极管时间响应的测量； 15、光电三极管光谱特性的测量； 16、光电耦合器电流传输比的测量； 17、光电耦合器件伏安特性的测量； 18、光电耦合器件时间相应的测量； 19、热释电器件基本原理实验； 20、热释电器件光谱响应的测试实验； 21、PSD位移传感器特性参数的测量； 光电检测技术实验 1、线阵CCD原理与驱动实验； 2、线阵CCD尺寸测量实验； 3、光栅与莫尔条纹实验； 4、线阵CCD角度测量实验； 5、利用线阵CCD识别条形码； 6、利用夫琅和费衍射进行的测量； 现代光学实验 1、用远心照明光源测量薄凸透镜的焦距； 2、位移法测量薄凸透镜的焦距； 3、组装显微镜系统； 4、组装透射式幻灯机； 5、双缝干涉原理与现象； 6、夫琅和费单缝衍射原理与现象； 7、夫琅和费圆孔衍射原理与现象； 8、菲涅耳直边衍射实验 9、光的偏振实验； 二次开发实验 CPLD应用技术方面的实验 1、编写与设计时钟逻辑电路实验； 2、编写与设计2160像元的线阵CCD驱动电路实验； 3、编写与设计线阵CCD二值化数据采集系统逻辑电路； 4、编写与设计流水线上测量通过某一工位工件数量的系统； 五、 平台配套文件资料 1、实验指导书1本； 2、软件：平台软、硬件使用手册等内容； 3、实验录像光盘1套                                              备注：客户自行配置计算机及示波器。

一、产品介绍        MXY8002光电技术应用开发综合实验平台针对光电器件应用开发而设计，由光学平台、数字仪表及电子元器件平台、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口、计算机系统、线/面阵CCD相机数据采集软件等部分构成，平台配备各种电源接口及0-200V高压可调电源和0-12V 低压可调电源，可为学生搭建各种实验电路提供电源。学生能够利用平台自行搭建各种光学系统、光电传感器的变换及处理电路，完成各种关于光电技术方面的应用开发设计，从各方面提高学生的动脑动手能力及创新意识，帮助高校培养光电技术人才。  1、光学平台 光学平台为导磁材料，可利用磁性底座与光学配件及电子元器件搭建出几何光学、物理光学、光电检测与光电控制等系统，并与仪器内部的数据采集系统相结合完成各种实验系统。 2、数字仪表、电子元器件平台 平台提供2块数字电压表（四位半），2块数字电流表（四位半）和1块自动更换量程的数字照度计，这些数字仪表可以应用在电路中进行各种电路参数的测量。此平台还配备各种电阻、电容、可调电位器、二极管、三极管、集成运算放大器、光电耦合器件和现场可编程逻辑器件（CPLD）等。 3、线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入输出端口 平台面板上安装有线/面阵CCD相机的原理与应用及数据采集输入/输出端口，输入端口与平台内部的线阵CCD相机的数据采集卡与面阵CCD图像传感器的数据采集卡构成一整套数据采集系统，通过USB总线接入计算机，完成各种测量、振动、扫描及各种图像采集与处理等功能软件的开发与设计工作。输出端口提供线/面阵相机的数字驱动信号及模拟输出信号，学生可以通过示波器对这些信号进行观察，从而了解线/面阵CCD的工作原理与应用，进而通过CPLD进行开发设计，提高学生动脑能力。 4、计算机功能软件 平台配备有各种功能软件，包括线阵CCD尺寸测量、角度测量、位移测量、条码识别、图像扫描软件，面阵CCD边缘与轮廓检测、物体的尺寸测量、图像的点运算、图像的几何变换、图像采集与参数设置、投影与差影图像分析、图像的滤波与增强、形态学处理、旋转与缩放、颜色识别与变换等图像处理软件。不但提供DEMO演示软件还提供SDK软件开发包，供学生进行二次开发。 外形尺寸：680mm(长)×550mm(宽)×230mm(高)    重量：25kg 二、教学目的 1、了解并掌握各种光学配件及其实验的原理和应用； 2、了解并掌握各种光电传感器的工作原理、变换电路、处理电路； 3、了解并掌握线阵CCD的原理及其应用； 4、了解并掌握面阵CCD的原理及其应用； 5、了解CPLD的应用开发技术； 6、培养学生动脑动手能力及创新意识； 三、配置内容  1、平台电子元器件    ① 光电二极管2只；   ② 光电三极管2只；   ③ 光敏电阻2只；   ④ 硅光电池1只；    ⑤ 发光二极管R、G、B、W四色各1只；    ⑥ PIN光电二极管1只；    ⑦ 雪崩光电二极管（APD）1只； 2、平台实验装置   ① LED点光源装置1支；    ② 光电器件安装装置2件；   ③ 热释电实验装置1件；   ④ PSD实验装置1件；   ⑤ 光栅莫尔条纹实验装置1件；    ⑥ 线阵CCD相机及夹持器1套；       ⑦ 线阵CCD数据采集卡1块；    ⑧ 50mm相机镜头1个；       ⑨ 尺寸测量实验装置1件；    ⑩ 倾角测量实验装置1件；    ⑾ 条形码识别实验装置1件； 3、光源配置   ① 白色远心照明光源1只；   ② 650nm点型3mw半导体激光器1只；    ③ 650nm线型3mw半导体激光器1只； 4、夹持器具配置   ① 磁性底座4个；    ② 底座支撑杆6个；   ③ 一维调整架1个；    ④ 二维调整架1个；    ⑤ 三维调整架1个； 5、连接线配置   ① 300mm连接线40颗；    ② 500mm连接线10颗；    ③ 线阵CCD相机连接电缆线1颗； 6、光学元器件    ① 15mm焦距双凸透镜1只；    ② 50mm焦距双凸透镜1只；    ③ 70mm焦距双凸透镜1只；    ④ 100mm焦距双凸透镜1只；    ⑤ 150mm焦距双凸透镜1只；    ⑥ －60mm焦距透镜1只；    ⑦ 20×20×20mm色散棱镜1只；    ⑧ φ36×4半透半反镜2只；    ⑨ 物屏、像屏及支架1个；    ⑩ 分划板1支；    ⑾ 10×目镜1支    ⑿ 多孔板架1个；      ⒀ 可调宽度狭缝1个；    ⒁ 600l/mm光栅及支撑调整架1个；      ⒂ 色散棱镜支架1台；    ⒃ 多缝板1只；    ⒄ 光偏振实验装置1件；       ⒅ 扩束镜1个；    ⒆ 刀片1片；       ⒇ 干板架1个； 四、能够完成下述实验内容： 光电传感器件原理与特性的实验 1、光源发光光谱特性实验； 2、光度辐射度参数测量的实验； 3、光敏电阻特性参数及其测量； 4、光敏电阻伏安特性实验； 5、光敏电阻的变换电路； 6、光敏电阻时间响应特性； 7、光电二极管光照灵敏度的测量； 8、光电二极管伏安特性的测量； 9、光电二极管时间响应特性的测量； 10、硅光电池在不同偏置状态下的特性参数及其测量； 11、测量硅光电池在反向偏置下的时间响应； 12、光电三极管光照灵敏度的测量； 13、光电三极管伏安特性的测量； 14、光电三极管时间响应的测量； 15、光电三极管光谱特性的测量； 16、光电耦合器电流传输比的测量； 17、光电耦合器件伏安特性的测量； 18、光电耦合器件时间相应的测量； 19、热释电器件基本原理实验； 20、热释电器件光谱响应的测试实验； 21、PSD位移传感器特性参数的测量； 22、雪崩光电二极管（APD）特性实验； 23、PIN光电二极管特性实验； 光电检测技术实验 1、线阵CCD原理与驱动实验； 2、线阵CCD尺寸测量实验； 3、光栅与莫尔条纹实验； 4、线阵CCD角度测量实验； 5、利用线阵CCD识别条形码； 6、利用夫琅和费衍射进行的测量； 现代光学实验 1、用远心照明光源测量薄凸透镜的焦距； 2、位移法测量薄凸透镜的焦距； 3、组装显微镜系统； 4、组装透射式幻灯机； 5、双缝干涉原理与现象； 6、夫琅和费单缝衍射原理与现象； 7、夫琅和费圆孔衍射原理与现象； 8、菲涅耳直边衍射实验 9、光的偏振实验； 二次开发实验 CPLD应用技术方面的实验 1、编写与设计时钟逻辑电路实验； 2、编写与设计2160像元的线阵CCD驱动电路实验； 3、编写与设计线阵CCD二值化数据采集系统逻辑电路； 4、编写与设计流水线上测量通过某一工位工件数量的系统； 六、 平台配套文件资料 1、实验指导书1本； 2、软件：平台软、硬件使用手册等内容； 3、实验录像光盘1套 ；                                                  备注：客户自行配置示波器。

南开大学蓖麻生物航油集成技术，是在“应对气候变化、绿色低碳发展”的前瞻理念下，集成南开十几年蓖麻产业链开发基础及化学化工科研优势，自主研发，现已取得阶段性成果：建立了“生物航油基础研发基地”，突破了催化剂关键技术，打通了工艺流程，产品全项达标，成本在目前所有生物质航油中最低，申请中国发明专利 7 项，列入国家发改委《战略新兴产业重点产品目录》、《国家重点推广的低碳技术项目指南》等，获第四届国家和天津市创新创业大赛奖项，具有拉动千亿元绿色低碳产业链的巨大发展潜力。 生物航空煤油（生物航煤）就是以动植物油脂或农林废弃物等生物质为原料生产的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用（50%），且不需要对发动机做任何改进。2012 年开始的欧盟航空碳税之争已迫使各国争相开发生物航煤技术来实现航空业的碳减排。生物航煤的研发契合国家十三五发展战略规划，对我国航空业减排、根治雾霾、维护能源安全、以及拉动三农等都有重要作用，是国家大力支持的绿色低碳产业创新增长点，是当前国家急需解决的重大科学难题之一。目前，该项目的技术难题就是核心催化剂脱氧活性不佳、航煤选择性低、稳定性差。 南开大学李伟教授科研团队目前已开发出具有完全自主知识产权的蓖麻航油制备及配套催化剂关键技术，使原料油转化率＞99%，蓖麻生物航油产品收率＞80%；经中石化石科院按国际生物航煤最高标准的 ASTM D7566 和国家喷气 3 号燃料（GB 6537-2006）等指标检测，全项达标。相关研究内容在《Bioresource Technology》发表论文 1 片、申报中国发明专利 7 项、国际发明专利 2 项。相关技术受到国内外高度重视及新闻媒体关注。在第四届中国创新创业大赛中以天津赛区第一名成绩进入全国总决赛，最终以第 6 名荣获“全国优秀团队”称号。

南开大学蓖麻生物航油集成技术，是在“应对气候变化、绿色低 碳发展”的前瞻理念下，集成南开十几年蓖麻产业链开发基础及化学 化工科研优势，自主研发，现已取得阶段性成果：建立了“生物航油基础研发基地”，突破了催化剂关键技术，打通了工艺流程，产品全 项达标，成本在目前所有生物质航油中最低，申请中国发明专利 7 项， 列入国家发改委《战略新兴产业重点产品目录》、《国家重点推广的低 碳技术项目指南》等，获第四届国家和天津市创新创业大赛奖项，具 有拉动千亿元绿色低碳产业链的巨大发展潜力。 生物航空煤油（生物航煤）就是以动植物油脂或农林废弃物等生 物质为原料生产的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用 （50%），且不需要对发动机做任何改进。2012 年开始的欧盟航空碳 税之争已迫使各国争相开发生物航煤技术来实现航空业的碳减排。生 物航煤的研发契合国家十三五发展战略规划，对我国航空业减排、根 治雾霾、维护能源安全、以及拉动三农等都有重要作用，是国家大力 支持的绿色低碳产业创新增长点，是当前国家急需解决的重大科学难 题之一。目前，该项目的技术难题就是核心催化剂脱氧活性不佳、航 煤选择性低、稳定性差。 南开大学李伟教授科研团队目前已开发出具有完全自主知识产 权的蓖麻航油制备及配套催化剂关键技术，使原料油转化率＞99%， 蓖麻生物航油产品收率＞80%；经中石化石科院按国际生物航煤最高 标准的 ASTM D7566 和国家喷气 3 号燃料（GB 6537-2006）等指标 检测，全项达标。相关研究内容在《Bioresource Technology》发表论 文 1 片、申报中国发明专利 7 项、国际发明专利 2 项。相关技术受到 国内外高度重视及新闻媒体关注。在第四届中国创新创业大赛中以天 津赛区第一名成绩进入全国总决赛，最终以第 6 名荣获“全国优秀团 队”称号。 市场应用前景： 生物航油市场需求巨大，据国际民航组织规定，2020 年中国航空燃油的 30%（约 1200 万吨）要打上“生物质标签”，如果按“50%生 物质航油：50%化石航油”掺混，需要 600 万吨“纯”生物质航油， 总产值达数千亿元。但 2014 年全国生物航油产量不足 100 吨，离规 模化相差甚远。蓖麻航油具备占据 50%市场份额的可能性，按 5 年生 产蓖麻生物航油 300 万吨计算，仅技术转让和催化剂销售利润就可达 5 亿元以上。同时，使用生物航油可降低 50%以上的污染物排放，可 有效减排治霾，维护我们的环境安全。 拟开展合作方式： 现已申请中国发明专利 7 项，拟开展合作方式：建设年产万吨级生物航油 及配套催化剂示范生产装置，采用股权合作或实施许可的方式合作。

本项目采用生物酶法脱支重结晶制备淀粉纳米颗粒；采用微波 辅助半仿生法提取花生壳黄酮、负压空化技术提取原花青素等活性成分；利用 花生分离蛋白和豌豆淀粉为基质，添加淀粉纳米颗粒、活性物质制备可食膜， 通过对复合膜性质的研究，优化最佳纳米颗粒添加量；通过对复合膜的保鲜抑 菌等效果进行研究，确定黄酮多酚、原花青素等活性物质的最佳添加量。克服 了淀粉纳米颗粒传统制备方法的周期长、工艺复杂的缺点，同时以淀粉纳米颗青岛农业大学科技成果介绍 2017 －53－ 粒为增强相制备的可食膜解决了淀粉膜机械性能差等难题。获得国家发明专利 6 项（201210552239.0；201210513149.0.；201210513150.3；201310212546.9； 201110166508.8） 技术优点或者效益预测:根据国家新材料产业发展规划对塑料包装行业提 出的倡导环境保护的要求，安全、可全生物降解的食用级多功能复合膜用于取 代部分塑料包装是食品包装新的发展趋势。我国食品塑料包装材料年总需求约 为 2000 万吨，如果其中 10%的用食用级复合膜代替，其中需求量达 200 万吨， 预计产生经济效益 1000 亿。食用级多功能纳米复合膜用于取代部分塑料包装是 食品包装新的发展趋势，推广前景广阔。 

葡萄糖酸和山梨醇都是用途非常广泛的化工原料。目前山梨醇的生产主要是通过化学催化 加氢裂解葡萄糖得到的，这是一种高能耗、高分离成本且高污染的生产工艺。生物法生产山梨 醇主要利用运动发酵单孢菌周质空间内的葡萄糖果糖氧化酶催化氧化还原果糖和葡萄糖得到， 反应过程简单，条件温和且环境友好。但生物法的底物葡萄糖和果糖相对于产物来讲是价格不 菲的。因此，分别利用价格低廉的菊芋生物质原料替代果糖和木薯淀粉质生物质代替葡萄糖来 生产山梨醇和葡萄糖酸可以大大提高该生产过程的经济性。 本项目的菊芋生物质生产葡萄糖酸和山梨醇技术采用华东理工大学研发的利用固定化运 动发酵单胞菌同时催化菊芋果糖和木薯葡萄糖生产高浓度山梨醇和葡萄糖酸的技术。该技术主 要包括高浓度菊芋果糖和木薯葡萄糖混合水解液的生产、重组运动发酵单胞菌的细胞固定化和 利用运动发酵单孢菌催化果糖和葡萄糖生产高浓度山梨醇和葡萄糖酸等主要工序。其中，高浓 度菊芋果糖和木薯葡萄糖混合水解液的制备采用同一种糖化酶同时催化菊芋聚果糖的酶解和木 薯淀粉的酶解，避免了昂贵的多酶组分的添加，有效降低了催化底物-葡萄糖和果糖的生产成 本；运动发酵单胞菌的细胞固定化则实现了催化细胞的循环使用，降低了催化成本；利用运动 发酵单孢菌催化果糖和葡萄糖生产高浓度山梨醇和葡萄糖酸则可得到浓度达20%以上的山梨醇 溶液，大大降低了后续的分离成本，果糖和葡萄糖转化率都在90%以上。

为解决当前对虾养殖病害难以防控及降低对虾池塘养殖面源污染问题，促对虾养殖业增产增效，很有必要应用资源节约环境友好型对虾低碳健康养殖新技术。 本项目通过直接在对虾养殖池塘中悬挂研制的专利产品—生物膜净水栅，应用配套的快速形成稳定成熟生物膜及其生物絮团技术，促进有益微生物种群生长与良好藻相形成，降解转化池塘水中有害污染物（如氨氮等），确保水质良好，遏制病原微生物爆发，减少病害发生，提高养殖成活率，促进对虾良好生长。实现显著节水减排60%、节约饲料20%、产量提高30%以上，且具有投入与运行成本低、操作简便及易应用推广的特点。

针对当前工业缓冲包装制品存在的环境污染等问题，本成果对以秸秆纤维/ 玉米淀粉等生物质资源为主要原料、模压发泡成型并且生产过程零排放、产品 废弃无毒全降解的生物质全降解工业缓冲包装制品的成型关键技术及成套装备 系统进行研发，为生物质全降解缓冲包装制品的大规模产业化提供关键支撑技 术，主要应用于泡沫塑料、纸浆模塑等各类包装产品的替代。 研究了以淀粉、植物纤维等可再生资源为主料的生物质全降解材料的成分 配伍、降解机理和固液共容均相体形成机理，重点突破了淀粉塑化、植物纤维 处理等技术，开发了系列产品的材料配方；对生物质全降解缓冲包装制品成型 过程中的工艺技术进行了研究，优化了温度、压力等关键成型工艺参数；研究 开发了隐式汽线、快排汽、无余料新型模具技术，提高了生产效率。本项目技 术经鉴定，达到国际先进水平。

可以量产/n成果简介：本项目详细研究了其繁殖、食性、生长等生物学和生理生态学等基础理论后，紧接着又详细研究了池塘商品虾养殖等关键技术，形成具有国际先进水平的研究成果。本成果技术可在各种水体中规模化生产苗种，可在各种水体中进行高效健康养殖，获得现有国内外单位面积产量的2倍以上，如池塘可达500kg/亩，产值达1万元以上。可在我国池塘、稻田等各种养殖水体中广泛推广应用。 技术水平：鉴定成果（鉴定证书号：鄂科鉴字2007第74533292号）应用前景：本成果技术可在各种水体中规模化生产苗种，可在各种水体中