本项目属于数字化设计与制造领域，采用三维激光线扫描物体表面，快速采集物体表面形状，在计算机中建立三维 CAD 模型，缩短产品设计周期，实现数控批量生产。测量精度： ±0.01mm；测量速度：每小时采集 800~ 1600 万点；测量范围：测量深度250mm，测量面积不受限制

成果简介： 晶型与颗粒度是晶体质量的两个重要指标，不仅直接关系到产品的稳定性和性能，而且还关系到工艺开发过程的可操作性与能耗。本实验室自主开发一套晶型与粒度可控的新型结晶技术，拥有PAT在线检测平台和包括单晶X-射线衍射仪、粉末X-ray衍射仪、固体核磁、SEM、TG-DSC等在内的表征大型表征设备，以及大型模拟计算平台和剑桥晶体学数据库，可以实现从分子

成果描述：本实用新型涉及激光制导技术领域,尤其是一种激光制导自准直仪,包括自准直仪测量部和导轨,自准直仪测量部固定在导轨一端,导轨另一端滑动连接有反光镜,自准直仪测量部通过调节装置连接有物镜,调节装置包括第二滑轨和安装板,第二滑轨为两组,且分别固定在自准直仪测量部端部两侧,第二滑轨上滑动连接有第二滑块,安装板固定在两个第二滑块之间,安装板上设置有第三滑轨,第三滑轨上滑动连接有第三滑块,第三滑块固定在物镜一端；物镜上端通过连接杆活动连接有激光器,反光镜顶端活动连接有激光靶。本实用新型结构简单,使用方便,能够利用激光的直线性能很快的将反光镜中心与物镜中心对齐。市场前景分析：本实用新型结构简单,使用方便,能够利用激光的直线性能很快的将反光镜中心与物镜中心对齐。与同类成果相比的优势分析：国内领先

激光诱导击穿光谱（Laser-induced Breakdown Spectroscopy，LIBS）技术是一种原子发射光谱分析技术，其基本原理是利用脉冲激光在待测样品表面激发产生等离子体，通过等离子体发射的光谱波长和强度信息，分别获得待测元素的种类及含量。LIBS技术因具有无需制样、分析速度快、远程非接触、可实现对任何物质的多元素同时分析等特点，被誉为分析领域的“未来超级巨星”，在航空航天、智能制造、生物医药、环境保护、能源、地质、深海探测等领域都极具应用前景，特别是2021年我国“祝融号”火星车搭载LIBS系统登陆火星开展地质勘探，使得该技术再次成为国内外的研究热点。LIBS系统主要由激光器、光谱仪、探测器和时序控制器等核心单元组成，典型的LIBS检测系统如图1（左）所示，光谱图如图1（右）所示。 图1典型的LIBS检测系统（左）与LIBS光谱图（右） 本团队对LIBS技术进行了长达15年的攻关，在一系列关键技术上取得了重大突破，成功研制了从台式、移动式到手持式的系列国产LIBS元素分析仪，实现了6种LIBS成分分析仪器的国产化，并成功推动其在金属材料、环境保护和生物安全等领域的应用。研究工作从基础研究、装备研发到工程应用全链条展开（如图2），取得的创新成果如下。 图2团队对于LIBS技术从基础研究-装备研发-工业应用的全链条攻关 （1）高灵敏度、高稳定性和高精度LIBS分析新方法 针对LIBS技术存在自吸收效应、基本效应和光谱波动性大等问题导致其探测极限低、灵敏度差和分析精度低的难题，团队提出了一系列新技术新方法。 1）提出采用OPO波长可调谐激光对等离子体中基态粒子进行能态选择性激发的新方法，从源头上阻止了LIBS自吸收效应产生，从而获得自吸收免疫的LIBS本征光谱。 2）提出采用微波对等离子体进行瞬时加热，获得温度场均匀分布的等离子体，实现宽光谱多元素的自吸收效应遏止。 3）提出一种基于等离子体图像-光谱融合的图像辅助LIBS技术，有效克服了基体效应对定标曲线建立的影响，大幅度提高了LIBS的定量分析精度。 4）针对工业现场物质的快速高精度定量分析需求，提出一种仅需一个标准样品就可完成定量的LIBS单标样法和一种可克服自吸收效应影响的LIBS无标样定量方法。 5）针对生物体、食品、中药等疏松含水组织基体复杂，导致光谱信号微弱且波动大的问题，提出了从光谱预处理-特征提取-机器学习模型的全链条定性定量分析算法，相比于传统分析方法，可将分析精度提高10%。 6）提出一种面向金属3D打印构件的激光谱-超声同时检测技术，可同时对金属3D打印构件的表面元素分布、内部缺陷、残余应力和晶粒度进行同步分析。 （2）高精度LIBS成分分析仪研制 针对LIBS的光机电系统难以集成的难题，团队通过构筑模块化“笼式”光路系统，研制了共聚焦显微光学系统、同轴信号采集、放大装置等新技术，成功将OPO共振激发和等离子体图像-光谱融合新技术集成到LIBS成分分析仪中，实现了10-7量级的LIBS探测极限，将LIBS探测灵敏度提高了2个数量级，探测稳定性优于2%。所研制的系列激光探针元素分析仪如图3所示。 图3台式到便携式系列LIBS分析仪

热重分析法（TG、TGA）是在升温、恒温或降温过程中，观察样品的质量随温度或时间的变化，目的是研究材料的热稳定性和组份。广泛应用于塑料、橡胶、涂料、药品、催化剂、无机材料、金属材料与复合材料等各领域的研究开发、工艺优化与质量监控。

同步热分析将热重分析 TG 与差热分析 DTA 或差示扫描量热 DSC 结合为一体，在同一次测量中利用同一样品可同步得到热重与差热信息。

炭黑含量测试仪适用于聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯塑料中炭黑含量的测定。炭黑的测试是通过试样在氮气保护下，高温分解后的重量分析得到的。

瞬态平面热源技术(TPS)是用于测量导热系数的一种新型的方法，由瑞典Chalmer理工大学的Silas Gustafsson教授在热线法的基础上发展起来的。它测定材料热物性的原理是基于无限大介质中阶跃加热的圆盘形热源产生的瞬态温度响应。利用热阻性材料做成一个平面的探头，同时作为热源和温度传感器。合金的热阻系数一温度和电阻的关系呈线性关系，即通过了解电阻的变化可以知道热量的损失，从而反映了样品的导热性能。该方法的探头即是采用导电合金经刻蚀处理后形成的连续双螺旋结构薄片，外层为双层的绝缘保护层，厚度很薄，它令探头具有一定的机械强度并保持与样品之间的电绝缘性。在测试过程中，探头被放置于样品中间进行测试。电流通过探头时，产生一定的温度上升，产生的热量同时向探头两侧的样品进行扩散，热扩散的速度依赖于材料的热传导特性。通过记录温度与探头的响应时间，由数学模型可以直接得到导热系数。

高校科技成果尽在科转云

本测量仪器适用于对大型工件的各种形状位置误差（如直线度、同轴度等）进行测量，也同样适用于为大型装配与调整提供测量基准。测量原理为：角锥棱镜沿被测表面移动时，被测表面的直线度误差使角锥棱镜与激光光束之间产生相对移动，从而使光束照射到接收装置的位置发生变化，通过误差评定软件，得到直线度误差。采用光纤准直和移动靶镜无电缆连接是本测量仪的显著特点。