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激光雷達系統回波能量的計算方法
本發明涉及一種激光雷達系統回波能量的計算模型。本模型基于光線追跡方法，可用于任意激光強 度分布、任意孔徑遮擋的共軸或雙軸激光雷達系統，獲取探測器于任意像面位置處所接收的激光回波能 量。本發明提出的激光回波能量計算模型具有普適性強、精度高、速度快等特點。
武漢大學
2021-04-14
精準能量調控點環光斑激光加工頭
【研究背景】
圖1所示高斯光斑、平頂圓光斑和環形光斑作用在材料上的光強與溫度場分布示意圖，常規高斯光束能量分布不均勻，中心能量強邊緣能量弱，使用高斯分布聚焦光斑進行激光焊接時，由于光斑中心部分吸收的激光能量高，材料容易熔化氣化蒸發，從而產生飛濺、形成凹陷和空洞等缺陷。平頂光斑作用在材料上時，用于熱傳導的作用，還是會造成中心與邊緣的溫度場分布不均勻，焊接熔深呈現月牙分布。控制飛濺、凹陷和空洞等缺陷的關鍵因素是控制激光束的能量分布，減少中心材料溫度和以及焊點中心和邊緣的溫度差。合理設計的環形光斑，有利于獲得相對均勻性的溫度場分布和相對均勻的熔深分布，減少飛濺、凹陷和空洞等焊接缺陷，是目前高端激光焊接應用的一個技術發展方向。
圖1 不同光斑的光強分布和在材料上的溫度場分布
【痛點問題】
現有基于擺動掃描方式和點環形模式可調光纖激光器，在一定程度上解決了激光焊接的飛濺問題，但是存在結構復雜，設備制造成本和維護成本高，而且不太適合高精密或大功率厚板的激光焊接。
【解決方案】
本成果從激光光學聚焦頭的設計上，提出了申請專利技術的基于衍射光學元件和折射光學元件的環形光斑或點環產生方法，結構設計靈活方便，可適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）基于衍射光學元件的環形光斑產生方法
為了解決能量分布不均勻以及光束敏感性的問題，本成果通過螺旋相位板產生渦旋光束來獲得環形光斑進行焊接。螺旋相位板是一種具有固定折射率的透明板，其一面是平面結構，相對面具有螺旋形狀結構，類似于旋轉臺階，如圖2所示。
圖2 螺旋相位板結構
螺旋相位板其厚度隨著方位角的變化而變化。高斯分布的激光束從螺旋相位板平面端面入射，光束中心與螺旋相位板中心對齊，出射的光束相位被改變，附加一個螺旋相位因子，能量分布變為環形分布，出射的光束變為渦旋光束，其中l為渦旋光束的拓撲荷數，影響渦旋光束能量較低區域的大小。螺旋相位板的臺階高度通常為微米量級，并且初始光束都是通過擴束系統擴束的，基本沒有發散，因此，螺旋相位板對光束光強基本沒有衰減，而只是改變光束的相位。利用螺旋相位板產生的渦旋光束解決了能量分布均勻性的問題，同時用螺旋相位板產生的渦旋光束的穩定性好，環形的能量分布特點，不容易受到外界其他因素影響，可以較為穩定地保持光斑均勻性。本成果具體產生渦旋光束的光路圖如圖3所示。表1給出了不同拓撲數渦旋光束的光場分布。
圖3 產生渦旋光束的光路圖
表1 不同拓撲數渦旋光束的光場分布
本成果設計加工了產生渦旋光束的衍射光學元件，通過組合獲得了不同拓撲數的渦旋光束，圖4給出實驗生產的渦旋光束，相對其他方法產生的環形光斑，采用渦旋光束方式產生環形光斑的好處是，離開焦面還能保持環狀光強分布。除了在激光增材制造有用外，這種光束未來在切割、焊接、打孔等方式都有應用，可以獲得更好的溫度場分布和更好的激光加工效果。
圖4 實驗生產的渦旋光束
（2）基于折射光學元件的環形光斑或點環光斑產生方法
圖5為基于折射光學元件的環形光斑的產生方法，包括透射式的和全反射式的結構，后面根據不同的焊接溫度場分布設計不同組合的環形光斑。
（a）三鏡方案
（b）兩鏡方案
（c）單鏡方案
圖5 基于折射光學元件的環形光斑的產生方法
華中科技大學
2022-09-27
鋰離子電池組快速能量均衡技術
本研究成果研究出一種先進的能量管理和能量動態平衡新技術、使電池組使 用壽命（續航能力）成倍增長。
由于鋰離子電池具有單節電壓低的特點，通常將多節電池串聯，構成電池組 使用。而由于制造工藝的原因，單體電池的特性總存在差異，在充（放）電過程 中容易出現部分電池過充或過放的現象，嚴重影響電池的使用壽命，從而導 致電池組使用壽命縮短幾倍甚至十幾倍。為了延長電池組的使用壽命，必須 使所有的電池均保持在同樣的電池荷電狀態（SOC, State of Charge）□因此， 需要建立鋰離子電池組能量均衡系統，平衡電池組中各個單體電池的SOC,充 分發揮各單體電池性能，提高電池組使用容量，延長其使用壽命。該項技術已 有大量研究成果，包括有損均衡（被動均衡）和無損均衡（主動均衡）兩種方式。 有損均衡是能量耗散型方式，技術趨成熟，已經得到廣泛應用（豐田普銳斯混動 汽車）。但其能量全部損耗在電阻上，效率低。無損均衡通過電路對能量進行轉 移來實現能量均衡，效率高。但其結構復雜，控制難度大，目前還在研究過程中。 主要問題是均衡速度慢、效率低。本研究成果提出了一種先進的電池組能量均衡 技術一一總線式均衡技術，與其它均衡技術相比，具有電路簡單、易于模塊化、 均衡速度快、效率高、電路成本不顯著增加的特點。特別適用于大功率儲能系統。 市場及經濟效益分析：
該項技術可以應用于各個領域的儲能系統，是智能電網、可再生能源接 入、分布式發電、微電網以及電動汽車發展必不可少的支撐技術，不但可以有 效地實現需求側管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設備運行效率、降 低供電成本，而且還可以調整頻率和補償負荷波動，提高電網運行穩定性。例如, 風力發電與光伏發電互補系統組成的局域網；偏遠地區供電、工廠及辦公樓供電; 通信系統中不間斷電源和應急電能系統；大規模電力存儲和負荷調峰系統；電動 汽車的動力系統；國家重要部門的大型后備電源；軍事領域中可移動大型供電設 備等。因此，該項技術具有巨大的產業化效益。
重慶大學
2021-04-11
NMT細菌/病毒/組織感染組織能量代謝儀
“NMT界喬布斯”許越先生推薦創新平臺
中關村NMT產業聯盟推介成員單位創新產品
“生物安全，人人有責”
推出背景：
在國際競爭白熱化，戰爭形態多樣化的今天，生物安全已成為國家安全的重要組成部分，為積極應對這一挑戰，2019年10月，生物安全法草案于首次提請十三屆全國人大常委會第十四次會議審議。本次新冠肺炎疫情的爆發，讓各界更加意識到，生物安全對于確保國家安全、保障社會穩定、人民群眾生命安全和身體健康的重要性。
國家安全就是國家競爭，歸根結底又是科技實力的競爭！因此，作為中國的高新技術企業，中關村NMT聯盟的會員單位，旭月（北京）科技有限公司利用20多年的技術積累，以NMT：非損傷微測技術為底層核心技術，迅速推出了與國家生物安全相關多種檢驗，監測儀器設備，以及適用于多個學科及領域的研發平臺：
《NMT生物安全創新平臺》特制系列產品！
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應對挑戰：
1）組織器官水平研究：隨著研究的深入，單細胞的生理狀態，以及對不同環境的生理反應，與處于機體組織器官中的細胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測單細胞，還可以實現對細胞的原位檢測，以及對活體組織器官的在體檢測，很好地彌補了這一研究手段的空白。
2）活體研究：可在離體或在體的情況下，對活體組織，開展代謝研究，無需提取、無需染色。
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分類及用途：
1）《NMT細菌感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-BTM-100）
基于底層核心NMT技術，以及成熟的技術解決方案，讓科研人員可以馬上投入相關科研創新工作。
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2）《NMT細菌感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-BTM-200）
基于底層核心NMT技術，結合自身科研興趣，以及其它相關技術參數，在我方技術人員協助下形成技術解決方案，讓科研人員建立更具獨有創新特色的實驗平臺。
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《NMT細菌感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-BTM-100）
應對挑戰：
1）組織器官水平研究：隨著研究的深入，單細胞的生理狀態，以及對不同環境的生理反應，與處于機體組織器官中的細胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測單細胞，還可以實現對細胞的原位檢測，以及對活體組織器官的在體檢測，很好地彌補了這一研究手段的空白。
2）活體研究：可在離體或在體的情況下，對活體組織，開展代謝研究，無需提取、無需染色。
用途：
基于底層核心NMT技術，以及成熟的技術解決方案，讓科研人員可以馬上投入相關科研創新工作。
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參數：
1.基本功能：
1.1針對細菌感染組織能量代謝研究設計
1.2活體、原位、非損傷檢測
1.3可檢測指標：H+、O2
2.性能：
2.1自動化操作
2.2長時間實時和動態監測
2.3無需標記
2.4立體3D流速檢測
3.軟件：
3.1imFluxes智能軟件，可直接檢測、輸出離子分子的濃度與流速
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《NMT細菌感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-BTM-200）
應對挑戰：
1）組織器官水平研究：隨著研究的深入，單細胞的生理狀態，以及對不同環境的生理反應，與處于機體組織器官中的細胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測單細胞，還可以實現對細胞的原位檢測，以及對活體組織器官的在體檢測，很好地彌補了這一研究手段的空白。
2）活體研究：可在離體或在體的情況下，對活體組織，開展代謝研究，無需提取、無需染色。
用途：
基于底層核心NMT技術，結合自身科研興趣，以及其它相關技術參數，在我方技術人員協助下形成技術解決方案，讓科研人員建立更具獨有創新特色的實驗平臺。
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參數：
1.基本功能：
1.1針對細菌感染組織能量代謝研究和研發設計
1.2活體、原位、非損傷檢測
1.3可檢測指標：H+、O2
1.4可實時監測和記錄檢測時的環境參數：溫度、濕度、大氣壓、海拔、經緯度
1.5 可拓展檢測指標：葡萄糖、NADPH、ATP
2.性能：
2.1自動化操作
2.2長時間實時和動態監測
2.3無需標記
2.4立體3D流速檢測
3.軟件：
3.1imFluxes智能軟件，可直接檢測、輸出離子分子的濃度與流速，以及檢測時的環境參數
旭月（北京）科技有限公司
2021-08-23
NMT寄生蟲感染組織能量代謝儀
“NMT界喬布斯”許越先生推薦創新平臺
中關村NMT產業聯盟推介成員單位創新產品
“生物安全，人人有責”
推出背景：
在國際競爭白熱化，戰爭形態多樣化的今天，生物安全已成為國家安全的重要組成部分，為積極應對這一挑戰，2019年10月，生物安全法草案于首次提請十三屆全國人大常委會第十四次會議審議。本次新冠肺炎疫情的爆發，讓各界更加意識到，生物安全對于確保國家安全、保障社會穩定、人民群眾生命安全和身體健康的重要性。
國家安全就是國家競爭，歸根結底又是科技實力的競爭！因此，作為中國的高新技術企業，中關村NMT聯盟的會員單位，旭月（北京）科技有限公司利用20多年的技術積累，以NMT：非損傷微測技術為底層核心技術，迅速推出了與國家生物安全相關多種檢驗，監測儀器設備，以及適用于多個學科及領域的研發平臺：
《NMT生物安全創新平臺》特制系列產品！
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應對挑戰：
1）組織器官水平研究：隨著研究的深入，單細胞的生理狀態，以及對不同環境的生理反應，與處于機體組織器官中的細胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測單細胞，還可以實現對細胞的原位檢測，以及對活體組織器官的在體檢測，很好地彌補了這一研究手段的空白。
2）活體研究：可在離體或在體的情況下，對活體組織，開展代謝研究，無需提取、無需染色。
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分類及用途：
1）《NMT寄生蟲感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-PTM-100）
基于底層核心NMT技術，以及成熟的技術解決方案，讓科研人員可以馬上投入相關科研創新工作。
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2）《NMT寄生蟲感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-PTM-200）
基于底層核心NMT技術，結合自身科研興趣，以及其它相關技術參數，在我方技術人員協助下形成技術解決方案，讓科研人員建立更具獨有創新特色的實驗平臺。
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《NMT寄生蟲感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-PTM-100）
應對挑戰：
1）組織器官水平研究：隨著研究的深入，單細胞的生理狀態，以及對不同環境的生理反應，與處于機體組織器官中的細胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測單細胞，還可以實現對細胞的原位檢測，以及對活體組織器官的在體檢測，很好地彌補了這一研究手段的空白。
2）活體研究：可在離體或在體的情況下，對活體組織，開展代謝研究，無需提取、無需染色。
用途：
基于底層核心NMT技術，以及成熟的技術解決方案，讓科研人員可以馬上投入相關科研創新工作。
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參數：
1.基本功能：
1.1針對寄生蟲感染組織能量代謝研究設計
1.2活體、原位、非損傷檢測
1.3可檢測指標：H+、O2
2.性能：
2.1自動化操作
2.2長時間實時和動態監測
2.3無需標記
2.4立體3D流速檢測
3.軟件：
3.1imFluxes智能軟件，可直接檢測、輸出離子分子的濃度與流速
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《NMT寄生蟲感染組織能量代謝儀》（型號：NMT-PTM-200）
應對挑戰：
1）組織器官水平研究：隨著研究的深入，單細胞的生理狀態，以及對不同環境的生理反應，與處于機體組織器官中的細胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測單細胞，還可以實現對細胞的原位檢測，以及對活體組織器官的在體檢測，很好地彌補了這一研究手段的空白。
2）活體研究：可在離體或在體的情況下，對活體組織，開展代謝研究，無需提取、無需染色。
用途：
基于底層核心NMT技術，結合自身科研興趣，以及其它相關技術參數，在我方技術人員協助下形成技術解決方案，讓科研人員建立更具獨有創新特色的實驗平臺。
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參數：
1.基本功能：
1.1針對寄生蟲感染組織能量代謝研究和研發設計
1.2活體、原位、非損傷檢測
1.3可檢測指標：H+、O2
1.4可實時監測和記錄檢測時的環境參數：溫度、濕度、大氣壓、海拔、經緯度
1.5 可拓展檢測指標：葡萄糖、NADPH、ATP
2.性能：
2.1自動化操作
2.2長時間實時和動態監測
2.3無需標記
2.4立體3D流速檢測
3.軟件：
3.1imFluxes智能軟件，可直接檢測、輸出離子分子的濃度與流速，以及檢測時的環境參數
旭月（北京）科技有限公司
2021-08-23
開放式多端口能量路由器平臺
以電能為核心，可匯集和管理電、冷、熱、燃氣以及其他形式的能源，具備能量靈活轉化、變換、傳遞和路由功能，并實現能源物理系統與信息系統的融合，是支持能源互聯網的核心裝置。
1、獨立統一的控制器、DSP（C6000）控制和快速原型控制器都可以根據用戶的需求進行定制。
2、交流端口、直流端口可根據客戶需求進行定制，端口數量和電壓等級均可靈活變化。
3、直流端口電壓等級可變，可以根據用戶需求進行端口復用。
4、具備策略調度系統功能，統一控制器下所有變流器之間不需要通訊，通訊調度不需要考慮延時，是真正意義的實時控制，離并網實時切換，外接設備即插即用。
5、能量路由器具備二次開發特點，可根據客戶需求提供完整硬件原理圖和軟件全部源代碼。
南京研旭電氣科技有限公司
2022-07-22
廣汽首款氫氣發動機在天津大學點火 熱效率有望突破44%
近日，廣汽首款氫氣發動機點火儀式在天津大學舉行。天津大學內燃機燃燒學國家重點實驗室教授高文志、廣汽研究院院長吳堅以及氫氣發動機研發團隊主要成員等出席并見證了點火儀式。
天津大學
2021-09-17
含污廢熱回收裝置生產線
本項目采用自主研制的含污廢熱回收裝備（耐污垢可清洗組合式柵板換熱器），實現了高效節能換熱器激光焊接（無模具）工藝制造技術，使換熱器快速成型制造產業化。以高端節能創新技術，設計體積小的組合式柵板換熱器，適應高耗能行業不同節能工藝和場地的需求，實現換熱器的高效和可清洗功能；促進高耗能行業節能技術更新、設備和生產工藝的改造，顯著地提高高耗能行業的能源效率，實現節能降耗的目標。耐污垢可清洗組合式柵板換熱器可以使換熱器傳熱能力增加10％～20％，殼程阻力下降50～70%，將大幅度提高換熱器的節能潛力，實現節能25～35%。該換熱器利用污垢形成機理，在線適時清洗，使換熱器始終處于高效工作狀態。該設備是適用于鋼鐵廠沖渣水余熱回收、造紙廠黑液余熱回收、 煙氣余熱回收等余熱利用以及其它類似場所的通用換熱器。
華東理工大學
2021-04-11
從合成革廢水中回收DMF技術
在濕法聚氨酯合成革生產過程中，產生大量的合成革廢水，其中含有約10～15%的二甲基 甲酰胺（DMF）。目前國內大都采用精餾法回收廢水中的DMF，即以蒸發大量的水分的方法回收DMF。采用精餾法回收DMF耗能高，以精餾15m3/h的處理量，需耗標準煤約1.1噸。由于耗煤量高，由此產生的二氧化碳及二氧化硫的排放量也大，同時在回收過程中，由于DMF的水解會產生二甲氨臭味。 從合成革廢水回收DMF技術采用萃取-精餾以及吸附-熱解析方法，并采用高效新型的萃取設備，常壓萃取，精餾分離溶劑及DMF，并以吸附-熱解析處理使水得到重新利用。選擇了具有較低汽化潛熱的溶劑作為萃取劑，設計高效新型的渦輪萃取塔，使DMF的回收率達到98%以上，DMF的純度達到99.5%；采用吸附-熱解析使廢水重新得到利用。 技術先進性： 1、萃取-精餾法能耗低，僅為單塔精餾的25%。可大大減少煤耗、二氧化碳及二氧化硫的排放； 2、萃取-精餾法不產生二甲氨臭味； 3、廢水充分得到循環利用； 4、不產生新的污染。 技術創新點： 1、采用高效新型的萃取設備，使萃取效率大大提高，且能耗可降低60%以上； 2、回收的DMF純度高，可循環使用； 3、廢水經處理后可回收利用。 該技術可廣泛用于濕法聚氨酯生產合成革領域。
華東理工大學
2021-02-01
廢舊家電回收聚烯烴制備木塑材料
木塑材料是以植物纖維填充熱塑性塑料，利用塑料加工方式進行加工的新型復合材料。以廢舊家電產品的外殼、塑料零件等回收聚烯烴為基體填充木粉、農業秸稈等植物纖維，通過雙螺桿擠出機反應擠出生產高性能的木塑復合材料。木塑材料是一種新型的高分子復合材料，集木材及塑料兩種材料的特點于一身，比單純的木材以及塑料在許多方面更具有優勢，在很多場合可以完全代替木材產品和塑料制品。作為代塑、代木的最佳產品，木塑復合材料的意義不僅僅是一種綠色產品，重要的是它能變廢為寶，契合了目前我國建設節約型社會、發展和諧社會的要求。木塑材料以其優異的性能已經成功的應用于建筑和裝飾行業、園林市政建設、包裝物流、軍工材料、汽車工業及日常生活用具等領域，特別是在物流托盤等方面可完全代替木材、塑料板材，不僅能解決廢舊家電產品帶來的白色污染問題，也重新利用了木材廢棄物、植物秸稈等農業垃圾，并且降低了物流成本，是一種雙贏的產品。此外在木塑材料還能添加不同的相容劑、添加劑等助劑來滿足不同的使用要求、生產具有不同功能的材料，工藝條件和加工設備簡單，是一種能快速上馬的科技項目。木塑材料的技術關鍵在于生產前必須對生產原料進行干燥處理，需添加相容劑、偶聯劑等改性劑來改善木塑材料的性能。改性劑與回收聚烯烴和植物纖維同時擠出，在擠出過程中完成反應增容的過程，擠出成品可獲得較好的物理機械性能。具有核心技術，自主知識產權。獲得2010年中國國際工業博覽會中國高校展區優秀展品獎二等獎。
華東理工大學
2021-04-11