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

本发明涉及一种多视角地面激光点云数据自动化全局配准方法。该方法分为两个关键的模块:语义 特征点的提取与特征匹配。第一步，进行语义特征点的提取，通过数据切片、距离聚类、几何基元拟合 等一系列方式，获得语义特征点;第二步，进行语义特征点的匹配，通过构建三角几何约束条件与语义 约束条件来匹配语义特征点;并采用几何一致性的聚类方式剔除其中错误的匹配;最后，以匹配的特征 点个数的倒数作为权值，构建一个加权无向图，以加权无向图的最小生成树作为配准的路径，最终得到 各个站的全局配准参数，实现全局最优配准。本发明构筑了一种适用于多视角的自动化地面站激光点云 配准方法，该方法能够有效抵抗噪声、点密度与遮挡的影响，提高了激光扫描作业效率，具有很好的实 用价值。

提出并制备了非线性光学准晶超构表面，并研究了超构单元局域对称性和排布方式的全局对称性对超构表面远场非线性光辐射的共同影响。该非线性光学准晶超构表面运用了基于非线性光学贝里几何相位的金属等离激元结构单元，依据经典的彭罗斯准周期拼接和具有六重对称性的六角准周期拼接形成了不同种类的准晶结构。彭罗斯结构的准周期拼接具有五重对称性，其衍射图案则具有十重对称性，这些都是晶体衍射定理所不允许的对称性。而六角准周期拼接是2017年提出的一种准周期拼接，它具有晶体衍射定理所允许的六重对称性，却并不遵从短程有序的规律。这两种拼接方式可以与某些特定的比例联系起来，这些比例由不同阶次的迭代规则决定：彭罗斯结构对应一阶迭代过程，其比例是人们熟知的“黄金分割比”，而六角准周期晶格对应三阶过程，其比例可称为“黄铜分割比”。自六角准周期晶格从理论上提出以来，本项工作中的非线性光学准晶超构表面是首个利用黄铜分割比实验实现的人工光学结构。 非线性光学准晶超构表面中不同转向的超构单元对入射基频光的响应是均匀的，因此其线性光学衍射仅能反映超构表面的全局对称性，即晶格结构决定其远场光衍射。而在倍频实验中，即出射光的频率是入射光的两倍（如1200nm 变为600nm）。由于打破了超构单元的中心反演对称性并引入了非线性光学几何相位，其非线性光学衍射与晶格结构的局域对称性、全局对称性同时相关。因此，可以通过调控超构单元的指向分布，进而有效地调控倍频光衍射中的零级。非线性光学准晶超构表面这一概念或将为设计超构表面非线性光源、人工微纳光学结构材料提供新的思路。

"用紫铜导线做成的导线直计电度表，可使电度表由一公斤重，变成100克重 "

该产品可以用于加工直伞电极及直伞产品。该软件包包括齿坯参数输入、粗加工和精加工CAM软件、齿厚测量及齿面网格生成软件、测量误差分析、齿轮切边模软件和齿形定位夹具软件。所加工齿轮可以达到6级精度，在机床精度高的情况下可以达到4级。本软件包为全部自主知识产权，可用于三轴，四轴，五轴的数控机床。 应用范围： 可加工静锻齿轮电极，也可加工齿轮样品。 直齿伞齿轮在汽车差速器和各类机械设备中有着广泛的应用，其传统的齿形加工方法主要是利用伞齿轮铇齿机或双刀盘铣齿机来进行切削加工，加工效率不高，也无法采用半封闭齿槽等可以提高轮齿弯曲强度的设计方案。为了提高加工效率，降低成本和提高轮齿强度，目前汽车差速器所用的直齿伞齿轮基本上都采用精密锻造的方法来生产。精锻齿轮需要模具，虽然精锻用的凹模也可以直接采用机械加工的方法来制造，但加工效率低，刀具消耗大，并不经济，因此目前基本上都采用先制造銅或石墨电极，再利用EDM来制造凹模。 本软件包主要是针对汽车工业中的电极制造而开发的，包括齿轮设计或参数输入、齿形粗加工、齿形精加工、齿厚测量、切边模线切割数据生成、齿面接触区分析、齿面网格点生成、三座标测量、测量数据分析等多个功能模块，包含了直齿伞齿轮设计、制造和质量保证所需的全部功能。为了满足具有不同设备的客户的需求，还分别开发了在三轴、四轴和五轴联动数控机床上精加工电极齿形的软件模块。

Ø  成果简介：高精度直驱伺服平台是一种采用直线电机直接驱动的运动控制平台，它改变过去依赖于机械转换装置才能将旋转电机的旋转运动转化为直线运动的约束，克服了传统机械转换机构的传动链长、体积大、效率低、精度差等缺陷。直线电机结构类型广泛，可针对不同安装要求，选择平板型、U型、盘型及圆筒型等，同时行程范围不受机械转换装置限制，可广泛适用于各种运动控制场合。采用直线电机驱动的高精度直驱伺服平台，具有系统结构简单、环境适应能力强、效率高、动态性能好、定位精度高等优点。Ø&n

高校科技成果尽在科转云

一、系统深入研究了作为纳米场发射冷阴极的发射材料——纳米氧化锌阵列和碳纳米管的制备工艺。通过工艺优化，采用水热合成法和化学气相沉积法分别制备出形态可控、尺寸满足合同要求且适合作为场发射冷阴极的纳米氧化锌阵列和碳纳米管。 二、在场发射冷阴极材料可控制备条件下，采用水热合成法制备出直径为50mm的氧化锌纳米场发射冷阴极，采用化学气相沉积法和丝网印刷/涂敷法分别制备出直径为50mm的碳纳米管场发射冷阴极。各类纳米场发射冷阴极的形态指标均满足合同要求。 三、在线性感应加速器的脉冲电场条件下，现场测试了纳米氧化锌阵列和碳纳米管场发射冷阴极的发射性能，其中氧化锌纳米棒阵列阴极、碳纳米管阵列阴极、涂覆法制备的碳纳米管阴极的最高发射电流密度分别达到132.42A/cm2、176.73A/cm2、343.77A/cm2。各类纳米场发射冷阴极的发射性能均优于合同指标。根据用户报告，纳米场发射冷阴极的寿命达到合同要求。 四、发现了氧化锌和碳纳米管场发射冷阴极的不同强流发射特性，建立了纳米场发射冷阴极的高压脉冲发射模型，提出了纳米场致发射冷阴极在高压脉冲电场条件下存在场致发射和场致等离子体发射两种电子发射的强流发射机理。该理论模型和发射机理具有创新性。综上所述，本项目全面完成了合同中研究工作的内容，各项性能指标达到了项目合同要求，满足了线性感应加速器的使用。经查新检索及该研究中基础理论部分发表的论文表明，本项目首次将氧化锌阴极作为强流电子束源使用在线性感应加速器上，且使碳纳米管阴极应用在加速器上得到的发射电流密度超过目前国内外报道的最高值。专家组一致认为，研究水平达到国际领先水平。

本发明属于几何尺寸测量技术领域，具体涉及一种自动调平调向智能激光断面仪，包括电动旋转台，无线通信模块，第一、第二减速步进电机，带轴承的轴承座，三维电子罗盘，以及激光测距传感器。本发明借助三维电子罗盘的方位指示进行自动调平调向，很好的解决了现有技术中存在的问题。本激光断面仪既能随隧道施工实时测量隧道断面面型，判断是否有超欠挖，又能在隧道施工完毕后进行隧道面型长期监测，具有精度高，操作简单方便，仪器便于拆装后重复使用，在隧道监测时能很好的针对地质变动造成的基座错位和扭转进行自我调平调向校正，并实现远程控

成果与项目的背景及主要用途： 工厂普及型通用激光非接触测径仪适于在生产现场的计量室或车间检测工位使用，本身是独立的仪器，适于测量轴类部件、宽度工件和线缆类产品，对材料不敏感，只要是不透明的工件均可以测量。具有集成显示及键盘控制，测速超过每秒 300 次，具有现场标定功能，可以设定被测标准值、上下报警偏差值。具有 RS232/485 接口，可以与上位机或 SPC 系统通信，集成网络数据收集功能。 技术原理与工艺流程简介：采用半导体激光器、扩速准直光路、CCD 光电传感器和单片机技术相结合. 特点及性能参数：  技术水平及专利与获奖情况：处于国内同类型先进技术水平，具有巨大的成本优势，具有很强的市场竞争力。已经申请适用新型专利。 应用前景分析及效益预测：在机械加工业、线缆业等需对产品尺寸进行可靠、高效率控制的行业中广泛的使用，可以完全替代如卡尺等传统量具，避免人为误差等因素对产品质量的影响。目前该技术的成熟程度达到可工业化批量生产，因为属于工厂低价型激光测量设备，具有巨大的市场需求。如初期月产 20～40 台，生产成本 0.8 万/台，市场售价 1.8 万/台，年销平均 200 台，产值 360 万，利润近 200 万。 应用领域：可广泛应用于机械制造业，特别适合机械加工中的质量控制，也适用于线缆等线材工业生产中在线测量和监控产品外形尺寸及其变化。技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 所需原材料： 均为市场上可采购原材料，无特殊要求，例如：电子元器件、光学部件等；设备及环境要求：AC220V 电源、普通示波器及电压表；所需厂房面积：普通厂房 100 平方米； 人员要求：具有电子工厂工作经历的工人及若干光、机、电专业人员； 初期投资规模：除以上条件外需流动资金 50～80 万。 合作方式及条件：技术转让，转让费：人民币 50～70 万元。