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研究領(lǐng)域(1)CAD/CAM及RPM相關(guān)技術(shù)：包括功能性梯度材料/生物醫(yī)學(xué)材料計算機(jī)輔助設(shè)計以及快速原型和制造（RPM）相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用；(2)面向功能構(gòu)件數(shù)字化制造的設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)，功能構(gòu)件的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計理論與方法；(3)功能構(gòu)件的多尺度建模、仿真分析與優(yōu)化；(4)高速精密加工工藝及裝備的動態(tài)精度設(shè)計：包括高速精密加工工藝系統(tǒng)動力學(xué)建模與仿真等。科研成果及簡介科研成果：(1)國家自然科學(xué)基金項目（59505005），“數(shù)控加工自適應(yīng)刀具軌跡規(guī)劃及動力學(xué)行為的研究”．1996年1月～1998年12月。完成人：張大衛(wèi)、黃田、倪雁冰、周立華、馮志勇、徐安平、閻兵。1998年12月結(jié)題，國際先進(jìn)。(2)河北省科技攻關(guān)計劃項目，“基于網(wǎng)絡(luò)的新產(chǎn)品快速開發(fā)系統(tǒng)”． 完成人：檀潤華、徐安平、段國林、梁艷紅、張瑞紅、劉力松、孫立新、苑彩云、曲云霞。2001年6月鑒定，國際先進(jìn)。2002年獲河北省科技進(jìn)步三等獎。(3)河北省自然科學(xué)基金項目，基于汽車減振器新型數(shù)學(xué)模型的汽車乘座動力學(xué)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計．完成人：檀潤華、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進(jìn)。(4)河北省博士基金項目，汽車非線性乘座動力學(xué)專用仿真軟件開發(fā)．完成人：檀潤華、陳鷹、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進(jìn)。(5)天津市自然科學(xué)基金項目，汽車非線性乘座動力學(xué)關(guān)鍵技術(shù)研究．完成人：檀潤華、陳鷹、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進(jìn)。(6)河北省自然基金項目（500050，5萬），三維布局問題建模及其求解方法的研究．完成人：段國林、張健楠、蔡瑾、王彩紅、何樹田、徐安平、張滿囤。2003年3月通過河北省科技廳鑒定，國際先進(jìn)。(7)河北省教育廳計劃項目（2000209，2萬），二維不規(guī)則形狀自動布局系統(tǒng)的研究開發(fā)．完成人：段國林、王彩紅、徐安平、張健楠、張滿囤、孟憲春。2003年3月通過河北省教育廳鑒定，國際先進(jìn)）(8)國家教育部高等學(xué)校骨干教師資助項目，快速原型件網(wǎng)上訂貨系統(tǒng)研究．完成人：檀潤華、梁艷紅、段國林、苑彩云、張瑞紅、徐安平、孫立新、劉力松、王永山。2000年1月——2001年12月。已結(jié)題。(9)天津市科委計劃項目，“基于MDT環(huán)境的內(nèi)嵌式RP數(shù)據(jù)處理軟件的研制”．課題組成員：徐安平、檀潤華、劉玉山、曲云霞、劉力松、陳青果、金艷麗。2001.1 ~ 2003.12.（1.5萬），2003年6月18日天津市科委組織專家組對項目進(jìn)行了總體驗收。(10)天津市科委計劃項目，“RP技術(shù)在新產(chǎn)品開發(fā)過程中的應(yīng)用”．課題組成員：段國林、徐安平、劉力松。2001.1 ~ 2003.12.（5萬），2003年6月18日天津市科委組織專家組對項目進(jìn)行了總體驗收。(11)河北省自然科學(xué)基金項目（500046），“數(shù)控環(huán)境下動態(tài)銑削過程物理仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)”．課題組成員：徐安平、曲云霞、閻兵、段國林、孫明達(dá)、李為民、劉玉山、金艷麗、陳青果。2000.3 ~ 2003.3. （3.5萬），2003年7月20日河北省科技廳組織專家對項目進(jìn)行了技術(shù)鑒定，國際先進(jìn)水平。(12)河北省教育廳博士基金項目，“數(shù)控環(huán)境下動態(tài)銑削過程仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)”．課題組成員：徐安平、曲云霞、閻兵、段國林、孫明達(dá)、李為民、劉玉山、金艷麗、陳青果。2000.1 ~ 2003.3.（3.5萬），2003年7月20日河北省科技廳組織專家對項目進(jìn)行了技術(shù)鑒定，國際先進(jìn)水平。(13)國家自然科學(xué)基金項目（50175025），“進(jìn)化過程驅(qū)動的產(chǎn)品概念設(shè)計模型研究”．課題組成員：檀潤華、段國林、徐安平、馬建紅、張瑞紅、苑彩云、王永山、姜屏。2001~2003,（7萬），2003年3月結(jié)題。(14)天津市自然科學(xué)基金項目（023603411），“組合夾具CAD中關(guān)鍵技術(shù)的研究”．課題組成員：段國林、丁銀周、蔡瑾、徐安平、張滿囤、李向東、李戰(zhàn)委。2002.6 ~ 2004.6（6萬），2005年7月3日天津市科委組織專家對項目進(jìn)行了驗收，國際先進(jìn)。(15)河北省自然科學(xué)基金項目（502047），“組合夾具計算機(jī)輔助構(gòu)形設(shè)計中基于案例的推理方法的研究”．課題組成員：段國林、丁銀周、蔡瑾、徐安平、張滿囤、李向東、李戰(zhàn)委。2002.1 ~ 2005.1.（6萬），2005年7月16日河北省科技廳組織專家對項目進(jìn)行了技術(shù)鑒定，國際先進(jìn)。(16)天津市自然科學(xué)基金項目（023605411），“MDT環(huán)境下RP數(shù)據(jù)處理及設(shè)備驅(qū)動程序的研究與開發(fā)”．課題組成員：徐安平、曲云霞、劉玉山、陳青果、侯紅葉。2002.6 ~ 2005.6（6萬），2005年8月6日天津市科委組織專家對項目進(jìn)行了驗收，國際先進(jìn)。(17)河北省優(yōu)秀專家留學(xué)基金項目，“選擇性金屬粉末直接燒結(jié)快速成形工藝關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備研究”．項目負(fù)責(zé)人：徐安平。2002.1 ~ 2004.12（8萬），已完成。(18)河北工業(yè)大學(xué)“十五211”工程項目，“功能梯度實體快速制作機(jī)”．項目負(fù)責(zé)人：徐安平。2005.1 ~ 2005.12（20萬），已通過驗收。(19)河北省教育廳計劃項目, “基于RP的新產(chǎn)品快速開發(fā)系統(tǒng)”．課題組成員：段國林、徐安平、李翠玉、劉玉山、陳青果、侯紅葉。2001~2003（20萬），已完成。(20)國家863計劃項目（2002AA415300），“自主版權(quán)三維CAD和ERP軟件在離散型中小企業(yè)的應(yīng)用研究”．課題組成員：檀潤華、李向東，徐安平等。（50萬），2005年11月通過科技部驗收。(21)美國國家科學(xué)基金（NSF）項目（DMI-0218169），“Dental Restorations via Multi-Material Solid Freeform Fabrication”．課題組成員：Leon L. Shaw, Anping Xu, Jiwen Wang, Xiaoxue Li et al.(22)美國國家科學(xué)基金（NSF）項目（CBET-0930365），“Functionally Graded Orthopedic Implants via the Slurry Mixing and Dispensing Process．課題組成員：Leon L. Shaw, Anping Xu, et al.(23)天津市自然科學(xué)基金資助項目（043603111），“多坐標(biāo)高速銑削集成仿真系統(tǒng)研究”．完成人：閻兵，徐安平等。（6萬），2007年11月通過天津市科委驗收。(24)河北省自然科學(xué)基金資助項目（E2004000052），“CAD模型直接驅(qū)動的桌面立體打印設(shè)備驅(qū)動原理及實現(xiàn)方法研究”．完成人：徐安平，牛亞松，付建華，曲云霞等。（7萬），2008年1月31日通過河北省科技廳組織的專家鑒定，國際先進(jìn)水平。(25)河北省自然科學(xué)基金資助項目（E2006000039），“場信息驅(qū)動的復(fù)雜功能梯度實體建模理論及數(shù)字化制造關(guān)鍵技術(shù)研究”．完成人：徐安平，朱東彬，曲云霞等。（5萬），2010年5月結(jié)題。獲獎與專利 專利：(1)徐安平，朱東彬，曲云霞，郭艷華．一種非均質(zhì)功能構(gòu)件的制造方法與裝置[P]．國家發(fā)明專利，專利號：ZL 2008 1 0053855.5，授權(quán)公告號：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申請日：2008年7月16日）(2)徐安平，朱東彬，曲云霞，郭艷華．打印頭與激光頭構(gòu)成的組合頭[P]．國家實用新型專利，專利號：ZL 200820075355.7，授權(quán)公告號：CN 201211731Y，2009年3月25日（申請日：2008年7月16日）．(3)徐安平，汪建明，朱東彬，曲云霞．一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設(shè)備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010210618.2，申請日：2010年6月28日．(4)徐安平，朱東彬，郭彬，曲云霞．一種三維條形碼標(biāo)簽及其制作方法．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010250088.4，申請日：2010年8月11日．(5)徐安平，蔡曉剛，朱東彬，劉志華．一種非均質(zhì)實體的制造方法及設(shè)備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01110269706.4，申請日：2011年9月13日．(6)徐安平，蔡曉剛，朱東彬，劉志華．一種非均質(zhì)實體的制造設(shè)備．國家實用新型專利，申請?zhí)枺?01120341665.0，申請日：2011年9月13日．軟件著作權(quán)：(1)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V1.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2005SR07148）．著作權(quán)人：徐安平、劉玉山、陳青果、侯紅葉、高艷平、曲云霞．中華人民共和國國家版權(quán)局，2005年7月。(2)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V2.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2007SR06739）．著作權(quán)人：徐安平、牛亞松、劉玉山、陳青果、侯紅葉、宋麗、曲云霞．中華人民共和國國家版權(quán)局，2007年5月。(3)非均質(zhì)實體造型系統(tǒng)（HO-CAD V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR04932）．著作權(quán)人：徐安平、紀(jì)振鵬、曲云霞、趙競雄、劉志華．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年3月。(4)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR07563）．著作權(quán)人：徐安平、曲云霞、孫明達(dá)．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年4月。(5)STL模型缺陷檢測與修復(fù)系統(tǒng)（STL Master V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR041794）．著作權(quán)人：徐安平、張蕊、曲云霞、朱東彬．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年8月16日。(6)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V2.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR061831）．著作權(quán)人：徐安平、張大衛(wèi)、張學(xué)中、靳紅偉、韓喜峰、常寧、曲云霞．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年11月18日。(7)基于Web的博碩士學(xué)位論文管理系統(tǒng)（DMMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR036294）．著作權(quán)人：張滿囤、徐安平、韓冬冬、張金鐲、王智琦、王麗、邊彬彬．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年6月10日。(8)基于Web的圖書館學(xué)科聯(lián)絡(luò)館員信息服務(wù)管理系統(tǒng)（IDISMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR042556）．著作權(quán)人：徐安平、王智琦．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年7月2日。可轉(zhuǎn)讓項目(1)一種非均質(zhì)功能構(gòu)件的制造方法與裝置[P]．國家發(fā)明專利，專利號：ZL 2008 1 0053855.5，授權(quán)公告號：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申請日：2008年7月16日）(2)打印頭與激光頭構(gòu)成的組合頭[P]．國家實用新型專利，專利號：ZL 200820075355.7，授權(quán)公告號：CN 201211731Y，2009年3月25日（申請日：2008年7月16日）．(3)一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設(shè)備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010210618.2，申請日：2010年6月28日．(4)一種三維條形碼標(biāo)簽及其制作方法．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010250088.4，申請日：2010年8月11日．(5)一種非均質(zhì)實體的制造方法及設(shè)備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01110269706.4，申請日：2011年9月13日．(6)一種非均質(zhì)實體的制造設(shè)備．國家實用新型專利，申請?zhí)枺?01120341665.0，申請日：2011年9月13日．(7)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V1.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2005SR07148）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2005年7月。(8)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V2.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2007SR06739）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2007年5月。(9)非均質(zhì)實體造型系統(tǒng)（HO-CAD V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR04932）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年3月。(10)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR07563）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年4月。(11)STL模型缺陷檢測與修復(fù)系統(tǒng)（STL Master V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR041794）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年8月16日。(12)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V2.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR061831）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年11月18日。(13)基于Web的博碩士學(xué)位論文管理系統(tǒng)（DMMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR036294）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年6月10日。(14)基于Web的圖書館學(xué)科聯(lián)絡(luò)館員信息服務(wù)管理系統(tǒng)（IDISMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR042556）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年7月2日。可承擔(dān)（合作開發(fā)）科研項目與技術(shù)合作(1)CAD/CAM軟件開發(fā)，RPM相關(guān)技術(shù)開發(fā)：包括功能性梯度材料/生物醫(yī)學(xué)材料計算機(jī)輔助設(shè)計以及快速原型和制造（RPM）相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用；(2)功能材料或構(gòu)件的數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)開發(fā)，網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)開發(fā)；(3)功能構(gòu)件的多尺度建模、仿真分析與優(yōu)化技術(shù)；(4)高速精密加工工藝及裝備的動態(tài)精度設(shè)計。

一、 項目簡介新型磁功能材料目前主要有超磁致伸縮材料、磁性液體材料、硅鋼材料、電磁流變液、壓電和鐵電材料等，這些材料都具有優(yōu)異的性能和廣泛的應(yīng)用前景，為電工及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展起到巨大的推動作用。在磁功能材料性能測試方面，測試了硅鋼單片及疊片直流偏磁下的磁化特性和磁致伸縮特性，測試了磁性液體的磁化特性、磁粘特性和表面張力等。在磁功能材料數(shù)學(xué)建模和求解方面，從材料的應(yīng)用特性著手，以超磁致伸縮材料、磁性液體、硅鋼材料和電磁流變液為例，考慮機(jī)械效應(yīng)、溫度效應(yīng)、電場效應(yīng)、磁場效應(yīng)等因素，利用能量變分原理建立電-磁-機(jī)械耦合模型，編制材料應(yīng)用特性模型與分析軟件。在磁功能材料應(yīng)用方面，研究了超磁致伸縮力傳感器、加速度傳感器，研究了磁性液體加速度傳感器、傾斜角傳感器、微壓差傳感器等，研究了磁性液體在物體比重測試技術(shù)和減振技術(shù)中的應(yīng)用。二、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識產(chǎn)權(quán)專利、獲獎等情況）在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊和國際會議上發(fā)表相關(guān)論文100余篇，被三大檢索收錄70余篇。參加相關(guān)科研項目16項，其中國家自然科學(xué)基金2項，省部級項目11項，技術(shù)開發(fā)項目1項。授權(quán)發(fā)明專利2項。三、 高清成果圖片3-4張

1、研究目的：當(dāng)前磷礦浮選主要采用加溫（40度左右）浮選工藝。加溫原因是浮選中使用的脂肪酸類捕收劑在常溫下水溶性和分散性甚差，需通過加溫改善，以獲得所需技術(shù)指標(biāo)。然而，加溫作業(yè)將增加煤耗，增大磷礦精礦成本。以每年處理一萬噸原礦計，一般將礦漿從室溫升至40度，煤耗約200噸，折合資金約8-10萬元。同時還可節(jié)省其它藥劑及加熱設(shè)備。由此可見，若能將加溫浮選改為常溫浮選，經(jīng)濟(jì)效益顯著，而實現(xiàn)這一工藝改變的關(guān)鍵是使用一種在常溫和不加溫情況下水溶性和分散性比脂肪酸捕收劑好的新型捕收劑，這便是本課題研究的目的。該課題為湖北省重點科技攻關(guān)項目，通過鑒定。

本項目已通過省級鑒定。固液分離工藝是選礦過程中不可缺少的作用，分離效果的好壞直接影響精礦產(chǎn)品質(zhì)量。隨著礦產(chǎn)資源的貧、細(xì)、雜程度日益加深，礦石選別過程中磨礦細(xì)度要求越來越細(xì)。加上泥化、浮選中添加的各種藥劑影響，增大了礦漿粘性，惡化了濾餅透水性，給精礦脫水過程帶來更大困難，致使濾餅水分居高不下，嚴(yán)重影響精礦產(chǎn)品質(zhì)量、燒結(jié)作業(yè)和冶煉加工。改善固液分離效果，降低濾餅水分途徑多種，如改進(jìn)工藝和設(shè)備等。但投資少，簡便而行之有效的方法首推在礦漿中加入能改善固液分離效果的化學(xué)助濾劑。因為它可以在不改變原有工藝和設(shè)備的基礎(chǔ)上，就能達(dá)到提高固液分離效果的目的，目前國際上對此研究開發(fā)正處于方興未艾的階段。大冶鐵礦礦石結(jié)構(gòu)致密，嵌布粒度細(xì)，經(jīng)細(xì)磨后浮選所得銅精礦很細(xì)，（-74μm>90%，-10μm>37%）加上所用藥劑多，設(shè)備較舊，使精礦過濾困難，濾餅水分保持在15%以上，影響精礦產(chǎn)率和質(zhì)量，我國礦產(chǎn)加工業(yè)規(guī)模龐大，精礦脫水大多采用并不適應(yīng)的真空過濾機(jī)，使難以脫水的產(chǎn)品過濾更有困難，精礦水分含量普遍超過標(biāo)準(zhǔn)，影響后續(xù)加工，缺泛銷售競爭力。因此對如何有效改善過濾效果都十分關(guān)注。本研究以大冶鐵礦銅精礦為過濾試驗礦樣，通過試驗，我們獲得：1、研制出一種助濾性能優(yōu)良的混合型助濾劑TS-2，（特別適合含泥多微細(xì)粒礦漿過濾），在礦漿中加入它可以調(diào)整礦漿性質(zhì)，降低礦漿表面張力，增大固液界面接觸面，改善濾餅結(jié)構(gòu)，疏通濾餅毛細(xì)水分，改善過濾效果。 2、與通常將藥劑加入礦漿中，攪拌調(diào)漿不同，我們采用攪拌一噴淋，分段添加方式。這不僅能改善濾餅結(jié)構(gòu)，縮短成餅時間，加速過濾速度，還能有效降低濾餅水分。 3、助濾劑TS-2無毒，對其它選別作業(yè)無不良影響，因此，通過循環(huán)使用濾液可達(dá)到提高水資源利用率，減少污染改善環(huán)境效益。 4、在大冶鐵礦銅精礦中加入TS-2 125g/t，可使濾餅水分下降2——3個百分點，濾餅含水量低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)（14%），完全滿足用戶要求。 5、助濾劑TS-2及其添加工藝在其它礦種脫水工業(yè)中有推廣前景。

現(xiàn)有CT顯示方法的根本缺點是不能實現(xiàn)真正的立體顯示。針對這一點，我們設(shè)計了較為獨特的顯示方案。在此方案中，顯示屏上將不會出現(xiàn)被顯示圖像的本身，液晶顯示屏顯示的是經(jīng)過數(shù)字編碼處理的圖像的近場衍射圖案，基本性質(zhì)類似于全息圖，當(dāng)液晶顯示屏被相干光源照射時，在屏后一定的位置將會出現(xiàn)器官的三維立體圖像，由于是真正的三維圖像，此器官的再現(xiàn)像可以同時從不同的角度進(jìn)行觀測。同時由于編碼圖案是由斷層圖像經(jīng)計算機(jī)的數(shù)字計算而獲得，所以不僅顯示速度非常迅速，而且顯示出的再現(xiàn)圖像是被檢測器官的真正三維透視立體像，觀測它如同觀測一個實際的透明器官，器官內(nèi)的組織部結(jié)構(gòu)一目了然。因此，這種顯示屏可以徹底改變目前CT檢測結(jié)果的顯示方式，大幅度提高疾病診療的準(zhǔn)確性和成功率。這是本方案的突出優(yōu)點所在，也是此項目的創(chuàng)新之處。經(jīng)過調(diào)查，到目前為止，國內(nèi)外還不存在任何類似的顯示器，此項目開發(fā)成功以后將具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。此項目的直接目的是研制出可實用化的CT立體顯示儀，以徹底改變目前CT檢測結(jié)果的顯示方式。項目成功以后可以立即獲得實際應(yīng)用，大幅度提高疾病診療的準(zhǔn)確性和成功率，獲得明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。在此基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步研制其它具有普遍適用性的立體顯示裝置如立體電視機(jī)和新一代的立體電影等。所以此項目可以作為系列研究滾動開發(fā)的一個開端，具有突出的學(xué)術(shù)價值和實用價值。

原子分子內(nèi)電子運動的時間尺度約在阿秒（10-18s）量級，追蹤和測量原子或分子中電子的運動是物理學(xué)家的重要目標(biāo)之一。超快激光技術(shù)的出現(xiàn)，使得探索原子分子內(nèi)電子的超快動力學(xué)行為成為可能。基于圓偏振激光的阿秒鐘(attoclock)技術(shù)是實現(xiàn)超快激光作用下原子的電子動力學(xué)測量的一種重要的研究手段。利用圓偏光旋轉(zhuǎn)的光矢量將不同時刻電離的電子偏轉(zhuǎn)到不同角度，通過角度—時間的對應(yīng)關(guān)系實現(xiàn)阿秒時間分辨。傳統(tǒng)的研究方案是采用少周期單色圓偏振激光脈沖，通過光電子動量譜研究電子隧穿信息。但由于使用少周期脈沖，獲得的光電子動量譜通常不含有電子干涉效應(yīng)，不能獲取隧穿電子波包信息。 北京大學(xué)物理學(xué)院、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點實驗室“極端光學(xué)創(chuàng)新研究團(tuán)隊”劉運全教授和龔旗煌院士等，針對雙色同向旋圓偏光構(gòu)建的阿秒鐘的工作方式展開深入研究，并取得系列進(jìn)展。他們首先利用雙色(ω + 2ω)同向旋圓偏光可構(gòu)建雙指針阿秒鐘[M. Han et al., Phys. Rev. let. 119，073201]，其中弱的基頻光ω做“時針”，強(qiáng)的二倍頻2ω為阿秒鐘的“分針”，打破了圓對稱性，這種相互作用構(gòu)型類似于空間旋轉(zhuǎn)的時域雙縫干涉儀（圖1a），可從電子干涉譜上可提取阿秒時間尺度電子動力學(xué)信息。　圖2. 實驗提取的時間分辨的電子波包動量分布。800nm光場強(qiáng)度分別為(a)0.0045a.u.和（b）0.02a.u., 400nm電場強(qiáng)度固定為0.04a.u.。 近期，他們實驗上通過測量雙色同向旋圓偏場中（400nm+800nm）激光強(qiáng)度依賴的電子動量分布，給出了雙指針阿秒鐘在不同強(qiáng)度比下的統(tǒng)一描述。該工作利用先進(jìn)的冷靶反沖離子電子動量成像譜儀(COLTRIMS)，獲得了高動量分辨單色400nm圓偏振激光（圖1b）以及不同強(qiáng)度比同向旋轉(zhuǎn)雙色園偏振強(qiáng)激光場中的光電子的干涉圖案(圖1c和1d)。通過與理論模擬 [強(qiáng)場近似(SFA)和數(shù)值求解含時薛定諤方程(TDSE)]，揭示了時針(800nm)對旋轉(zhuǎn)的庫侖勢的影響以及進(jìn)而引發(fā)的對電子波包幅度和相位的調(diào)制。通過改變兩束光的強(qiáng)度比，雙指針阿秒鐘技術(shù)實現(xiàn)了“縫寬”可變的空間旋轉(zhuǎn)的時域雙縫干涉，基于電子的干涉譜可提取出阿秒時間分辨隧穿電子波包的振幅和相位信息（圖2）。雙指針阿秒鐘(attosecond-clock)技術(shù)對于實現(xiàn)圓偏場中非絕熱效應(yīng)的阿秒測量，以及自旋極化動力學(xué)的阿秒控制有重要應(yīng)用。該研究工作發(fā)表在近期 《物理評論快報》上[“Universal Description of Attoclock with Two-color Corotating Circular Fields‘’, Phys. Rev. Lett. 122, 013201(2019)]. 研究論文第一作者是葛佩佩同學(xué)，研究工作得到了國家自然科學(xué)基金委、科技部、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點實驗室、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心和極端光學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心等的支持。

 隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展，超快超強(qiáng)激光可以在飛秒的時間尺度（1飛秒=10-15 秒）內(nèi)作用于電子使電子產(chǎn)生約0.1納米（1納米=10-9米）量級的空間位移。利用超短超強(qiáng)激光脈沖，人們將可以實現(xiàn)分子尺度下的電子位置的超快及超高精度的位置控制。然而現(xiàn)有的探測技術(shù)，卻無法實現(xiàn)對電子如此微小位移的精確測量。隧道掃描顯微鏡（STM）利用的電子量子隧穿信號能以0.1納米的橫向和0.01納米的縱向分辨率對靜止的原子進(jìn)行成像，卻無法對運動中的電子進(jìn)行成像。光電子顯微鏡（PEEM）成像系統(tǒng)雖然可以測量運動電子的位置，但是其最好的分辨率僅能達(dá)到約3納米，無法在0.1納米的尺度進(jìn)行位移測量。日前，該團(tuán)隊利用強(qiáng)場電離中的時間雙縫干涉圖樣，提出對電子在激光脈沖下的微小位移進(jìn)行了測量的新方案，該方案的分辨率可達(dá)0.01納米。為了測量電子在超短脈沖作用下的位移，他們把導(dǎo)致電子位移的超短脈沖置于兩束較長反向旋轉(zhuǎn)的圓偏振光之間。兩束反旋向的圓偏振光先后分別電離電子，構(gòu)成時間上的電子波包雙縫干涉，這在電子動量譜中產(chǎn)生渦旋結(jié)構(gòu)。在沒有中間的超短脈沖時，該渦旋結(jié)構(gòu)角向是均勻分布的。當(dāng)中間加入了一束任意的被測超短脈沖，它將作用于前一圓偏光電離的電子使之產(chǎn)生微小位移，這個微小位移使得電子波包獲得一個額外相位，從而導(dǎo)致先后兩個電子波包的干涉結(jié)構(gòu)在角方向產(chǎn)生了非均勻性。他們提出通過測量這個非均勻的角向分布，可以準(zhǔn)確地提取出電子在超短脈沖作用下產(chǎn)生的亞納米量級的微小位移。他們的方案對激光的焦斑效應(yīng)以及兩束圓偏振光的相位抖動具有很好的抗干擾能力。左圖：新方案示意圖；右圖：測量方案給出的理論預(yù)測結(jié)果。 理論提出并在實驗上實現(xiàn)了對橢圓偏振強(qiáng)激光橢偏率的原位測量新方案。他們利用兩束其它參數(shù)相同而旋向相反的橢偏光來電離惰性氣體氙（Xe）原子，強(qiáng)場電離得到的電子閾上電離譜和單電離離子總產(chǎn)率譜敏感地依賴于兩束光脈沖之間的延時。這些能譜和產(chǎn)率隨延時的周期性調(diào)制，能夠準(zhǔn)確反映一個光學(xué)周期之中橢圓偏振光的電場強(qiáng)度的最小和最大值間的比值，因此可以用來準(zhǔn)確提取每一束橢偏光的橢偏率。研究表明，這一橢偏率測量方案在很大的激光參數(shù)范圍內(nèi)普遍適用，這一工作在準(zhǔn)確表征超快強(qiáng)激光場的性質(zhì)方面邁出了重要一步，將對強(qiáng)場物理研究中精細(xì)操控原子分子內(nèi)的超快過程起到重要推動作用。

福州大學(xué)物信學(xué)院李福山教授、福州大學(xué)化學(xué)學(xué)院鄭遠(yuǎn)輝研究員與TCL集團(tuán)工業(yè)研究院錢磊博士的合作研究論文“Inkjet-printed unclonable quantum dot fluorescent anti-counterfeiting labels with artificial intelligence authentication” 在Nature子刊《Nature Communications》在線發(fā)表。 量子點具有優(yōu)異的光電特性，其圖案化在發(fā)光顯示，熒光標(biāo)記和智能傳感領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。量子點薄膜形貌最終決定了其光電器件應(yīng)用，論文采用高精度噴墨打印技術(shù)制作微米級量子點發(fā)光圖案，創(chuàng)新性的在基板表面構(gòu)建具有隨機(jī)分布的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微納米顆粒，作為噴墨打印輸運過程中的聚集釘扎點，強(qiáng)化微米級墨滴蒸發(fā)流動以及量子點組裝過程中的差異性，形成不可復(fù)制“花狀”發(fā)光圖案；成功應(yīng)用于低成本，可柔性化，自然條件下隱蔽，具有多重防偽級別和商業(yè)化的價值的不可復(fù)制全彩熒光防偽標(biāo)簽。并且首次引入了人工智能（AI）技術(shù)對噴墨打印量子點防偽熒光標(biāo)簽進(jìn)行驗證，并成功識別出不同的清晰度、亮度、旋轉(zhuǎn)角度、放大倍率以及這些參數(shù)混合的“花狀”圖案，實現(xiàn)了防偽標(biāo)簽的高效準(zhǔn)確識別。

D－塔格糖生產(chǎn)技術(shù) 本項目是在吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上研究成功的，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，并建立了適合于規(guī)模化生產(chǎn)D-塔格糖的生產(chǎn)、分離和精制等方法。產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國外同類產(chǎn)品的水平，可替代進(jìn)口，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。高效合理利用乳糖，并將之轉(zhuǎn)化為功能性食品甜味劑D-塔格糖。本項目技術(shù)具有生產(chǎn)工藝先進(jìn)、操作方便、無污染、投資少，建設(shè)周期短、及成本低等優(yōu)點。 Levan果聚糖的生物制備工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù) 由于levan果聚糖在植物中含量很低，天然提取及分離成本很高，不適宜工業(yè)化大生產(chǎn)。而酶法合成較為簡單，是目前大量合成levan果聚糖唯一有效的方法。本項目技術(shù)以蔗糖為原料，利用生物酶法合成制備果聚糖，具有生產(chǎn)工藝先進(jìn)、操作方便、無污染、投資少，建設(shè)周期短、能源消耗低及成本低等優(yōu)點。 低聚半乳糖的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù) 本項目提供一種利用β-D-半乳糖苷酶與高濃度乳糖溶液反應(yīng)得到高轉(zhuǎn)化率的低聚半乳糖的新技術(shù)。所得低聚半乳糖產(chǎn)品安全可靠，是一種很有市場潛力的功能性甜味劑。本項目技術(shù)以乳糖為原料，利用酶法合成制備低聚半乳糖，具有生產(chǎn)工藝先進(jìn)、操作方便、無污染、投資少，建設(shè)周期短、能源消耗低及成本低等優(yōu)點。3項目成熟度 低聚乳果糖的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù) 本項目技術(shù)是以乳糖和蔗糖混合體系為底物，利用酶法生物技術(shù)合成低聚乳果糖。低聚乳果糖作為食品功能因因子可用于食品、飲料等相關(guān)領(lǐng)域。本項目技術(shù)具有生產(chǎn)工藝先進(jìn)、操作方便、無污染、投資少，建設(shè)周期短、能源消耗低及成本低等優(yōu)點。目前已經(jīng)利用本項目成果建成年產(chǎn)150噸聚酰亞胺纖維絕緣紙生產(chǎn)線，生產(chǎn)聚酰亞胺纖維絕緣紙。   一種產(chǎn)β－Ｄ－半乳糖苷酶的菌株及用該酶生產(chǎn)低聚半乳糖的方法