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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
三维点云与光学影像融合装备
考虑三维点云缺少颜色信息和光学影像缺少空间信息的互补特性,三维点云与光学影像多光融合装备可以提升数据的信息量,基于三维点云和二维图像融合的可视化结果,能够增强三维场景真实感,相较于可见光图像,融合后的三维点云可以实现多角度观测,能够更好的表达的空间特征。 相较于原始和伪彩色点云数据,融合后的三维点云有了色彩纹理信息,目标的形态和边缘都更加明显,整个三维场景更加的真实,也为后续识别、定位、重建等过程提供更多细节信息;同时克服了单一传感器的局限性,充分发挥两者的互补优势,大幅提升了探测设备的环境适应性,适用于全天时复杂场景的下目标探测,具有很强的实用价值。在无人驾驶领域,譬如智能导航、环境感知、高精度地图的构建等,都依赖于可见光图像和点云的融合处理。大家所熟知的百度 Apollo、谷歌 Waymo 自动驾驶系统均应用视觉相机和激光雷达作为主传感器进行定位和环境感知,目前已经实现 L4 级别的高度自动化驾驶。此外,在医学影像、高精度工程测量、工业生产、虚拟现实等领域,三维点云和可见光图像融合技术也有着广泛应用。 图1.三维点云与光学影像融合效果
北京理工大学 2022-12-12
安徽中科米点传感器有限公司
 HKM-安徽中科米点传感器有限公司是由中科院参股孵化的机器人力矩及 汽车碰撞测试力传感器项目的公司, 也是安徽省高专业度,以中科院及德国技术为导向开展六维力传感器的全方案定制设计、 研发及机器人传感器系统集成开发、生产的企业。 公司生产的六维力传感器具有高标准要求,性能稳定、 精度高,耐用等优点。公司已与国内部分国有企业高校等合作, 如:哈尔滨工业大学,合肥工业大学, 合肥哈工大机器人集团研究院,复旦大学,及军工定制产品等,公司致力打造集研发、 生产于一体的高科技密集型企业
安徽中科米点传感器有限公司 2021-12-07
SC-510A石油产品凝点测定仪
仪器概述 本仪器是按照国家标准GB/T510《石油产品凝点测定法》和GB/T 3535《石油产品倾点测定法》及其石油工业部企业标准SY/T5650规定的要求设计制造的,适用于按上述标准所规定的方法测定石油产品的凝点倾点指标。 技术参数 1、工作电源:AC220V±10%;50Hz 2、制冷系统:新型制冷压缩机 3、测控方式:数字温控仪测控 4、冷槽控温:-40℃~室温 5、适用油品:-30℃~室温范围内的石油及石油产品。  6、控温精度:±0.5℃ 7、试验槽倾斜:45° 8、试验槽计时:自动 60 秒计时 9、工作冷槽:一槽两孔 10、整机功耗:≤1200W 性能特点 1、采用压缩机和半导体电堆同时制冷方式,无需循环冷却水. 2、可在10℃以下的各种环境中工作,适应性强,噪声低. 3、采用数字温控仪测温,温度传感器反应快,分辨率高. 4、带有电子时间显示器,随时可以观摩试管倾斜时间. 网址链接 http://www.csscyq.com/proshow.asp?id=744
长沙思辰仪器科技有限公司 2021-12-20
果蔬检测装置及果蔬检测方法
本发明涉及检测领域,公开了一种果蔬检测装置及果蔬检测方法,果蔬检测装置包括传送机构以及设置在所述传送机构的传送途径上的至少一个检测单元,所述传送机构包括:轨道;托盘组件,沿所述轨道运动,所述托盘组件包括第一托盘以及位于所述第一托盘内的第二托盘,所述第二托盘尺寸小于所述第一托盘;以及升降模块,至少部分与所述第二托盘连接,用于带动所述第二托盘相对所述第一托盘升起或降落。本发明的果蔬检测装置及果蔬检测方法,兼顾待检物平稳运输的同时减小检测时承载件对待检物的过多遮挡,以提高检测精度。
中国农业大学 2021-04-11
进口无损检测仪泄露检测仪器
产品详细介绍进口无损检测仪泄露检测仪器电压范围:                        10-25KV,调节精度5KV电压选择:                        旋钮选择电压形式:                        单级脉冲脉冲幅度:                       <10us电源:                            6V 4.5Ah,分离式蓄电池组蓄电池尺寸及重量:               90X45X120mm    0.9公斤持续工作时间:                   最长持续工作时间9小时尺寸及重量:                     220X256X88mm不含蓄电池的外壳重量:           小于3公斤音频报警信号:                   约为86分贝,频率3500HZ连接测试干额中继电缆长度:        1.5米相关标准及行业规定               DIN55670,DIN28055,DIN30670,DIN4681,DIN28063,DIN EN14330(IV),DVGW462/1,W400-2
北京百达泰科机电设备有限公司 2021-08-23
低成本高稳定氮化物荧光材料的制备
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。
电子科技大学 2021-04-10
一种基于细胞荧光图像的药物筛选方法
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。
浙江大学 2021-04-11
低成本高稳定氮化物荧光材料的制备
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
电子科技大学 2021-04-10
新型纳米晶荧光材料及其应用技术(技术)
成果简介: 北京理工大学材料学院纳米光子学材料与技术实验室在致力于开发性能优异、绿色、实用的纳米晶发光材料研究。在国家“973”计划项目和自然基金项 目的支持下,研制出一种基于铜铟硫(CuInS2)和铜铟硒(CuInSe2)的新型、 绿色、低毒荧光纳米晶材料,已在白光照明、发光二极管、生物标记、太阳能电池等领域获得重要的应用,相关的材料制备和应用技术已申请了专利。 本项目所制备的新型纳米晶荧光材料性能优异,波长可在 500-900 nm 之间 调控,荧光量子产率超过 50%,可作为荧
北京理工大学 2021-04-14
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