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北京大學(xué)物理學(xué)院顏學(xué)慶教授/馬文君研究員團隊近期在激光加速重離子領(lǐng)域獲得重要進展。他們利用人工設(shè)計的雙層納米靶材，獲得了能量高達580兆電子伏特（MeV）的碳離子，將飛秒激光加速重離子能量記錄提高了兩倍。相關(guān)結(jié)果以” Laser Acceleration of Highly Energetic Carbon Ions Using a Double-Layer Target Composed of Slightly Underdense Plasma and Ultrathin Foil”為題發(fā)表在物理評論快報上（Physical Review Letters 122，014803 （2019））。 高能重離子在腫瘤治療、生物輻照、核物理與核能等領(lǐng)域有著廣泛的用途。利用超強飛秒脈沖激光加速重離子一直是激光加速領(lǐng)域的難點。之前的大量實驗研究中，通常只能獲得最高能量為幾兆電子伏特每核子（MeV/u）的重離子。而在相同條件下，質(zhì)子可被加速至近百兆電子伏特，遠高于重離子。這是因為，要有效加速重離子，需要將其在加速初始階段就電離到高電荷態(tài)注入到加速場中，并且保持足夠長的加速時間。一般情況下，這兩點很難同時實現(xiàn)。馬文君研究員團隊在前期工作的基礎(chǔ)上（PRL 115, 064801 (2015)，PRL 113, 235002 (2014), Adv Mater 21(5),603 (2009), Nano Lett 7(8), 2307(2007)），設(shè)計并制備出了一種由超薄超低密度碳納米管泡沫與類金剛石納米薄膜組成的雙層復(fù)合靶材，成功地同時實現(xiàn)了這兩個條件。復(fù)合靶材在超強飛秒脈沖激光作用下，位于類金剛石納米薄膜中的碳離子，先后經(jīng)歷了光壓電離注入與長達數(shù)百飛秒的鞘場加速兩個過程，最終速度達到了光速的30%。這是首次利用超短脈沖在實驗中實現(xiàn)了重離子的級聯(lián)加速。圖：本研究結(jié)果（）與已有重離子加速實驗結(jié)果匯總。 他們的理論與數(shù)值模擬工作表明，這種高效的加速方案也適用于金、釷、鈾等重離子。在現(xiàn)有激光條件下，可產(chǎn)生能量為數(shù)十兆電子伏特每核子、密度為傳統(tǒng)束流10^9倍的高能高密度重離子束流。這種高能高密度重離子束團將為超重元素合成、短壽命核素加速、溫稠密物質(zhì)等溫加熱等重要物理難題的解決提供新的方案。，將為科學(xué)前沿領(lǐng)域及新興交叉學(xué)科的迅猛發(fā)展帶來新的機遇。 馬文君研究員為論文第一作者與通訊作者。顏學(xué)慶教授與韓國基礎(chǔ)科學(xué)研究所的Nam，Chang Hee教授為共同通訊作者。論文主要作者還包括陳佳洱院士、賀賢土院士、M. Zepf教授, J. Schreiber教授, Kim, I Jong教授、林晨研究員、盧海洋研究員和余金清博士等。該項目得到國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施培育項目（2017ZF22）、科技部重大儀器專項、自然科學(xué)基金重點項目、核物理與核技術(shù)國家重點實驗室和北京市卓越青年科學(xué)家等項目的支持。 相關(guān)文章鏈接如下：Phys. Rev. Lett. 122, 014803 （2019）https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.014803Phys. Rev. Lett. 115, 064801 (2015)https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.064801

成果與項目的背景及主要用途： 我國隨著經(jīng)濟社會發(fā)展速度的提升，已極為重視對環(huán)境和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的 社會需求，公眾也對切身的環(huán)境問題關(guān)注日益密切。以大氣中常見空氣污染物為 應(yīng)用檢測對象，開發(fā)研制快速實時且高精度的 TDLAS 可調(diào)諧二極管光譜學(xué)檢測 設(shè)備，為大氣環(huán)境監(jiān)測中所要求的微量、高精度及快速響應(yīng)需求提供儀器實現(xiàn)手 段，應(yīng)用于室內(nèi)外環(huán)境污染氣體監(jiān)測和煤礦、油井等地下作業(yè)中毒氣泄漏的監(jiān)控， 可以有效避免有毒有害氣體排放導(dǎo)致的大規(guī)模大氣污染發(fā)生，保障環(huán)境質(zhì)量安全， 為國民經(jīng)濟作出重要貢獻，社會效益顯著。并特別適用于強磁場和輻射性、腐蝕 性或危險性大的環(huán)境，可實現(xiàn)對如飛行器、艦船、礦井、油田、建筑物等惡劣環(huán) 境的實時檢測分析。大氣污染物氣體 TDLAS 測量及評價系統(tǒng)項目研究和開展具 有對于產(chǎn)品需求直接的經(jīng)濟效益及環(huán)境保護的社會效益。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 該項目在團隊已有紅外光譜工作基礎(chǔ)上,組建基于 TDLAS 的大氣污染物在 線檢測實驗平臺，通過對排放氣體干擾組分、激光器輸出參數(shù)及系統(tǒng)電子學(xué)指標 的分析與優(yōu)化，建立適用于大氣常見污染物氣體實時快速 TDLAS 儀器檢測技術(shù) 體系。并基于企業(yè)自有的物聯(lián)網(wǎng) GPS 模塊設(shè)備開發(fā)技術(shù)、長光程氣體吸收池技 術(shù)、儀器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)等，進行 TDLAS 儀器向網(wǎng)絡(luò)分布式監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用 技術(shù)研究，使項目內(nèi)推出的樣機可以作為獨立接入單元接入?yún)^(qū)域環(huán)境評測平臺， 對傳統(tǒng)在線式檢測儀器數(shù)據(jù)接入及集成進行功能創(chuàng)新。 a.基于課題團隊自有光譜數(shù)據(jù)處理算法軟件與嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺進行控 制系統(tǒng)產(chǎn)品化開發(fā) b.根據(jù)檢測物指標，可定制選擇國外或國內(nèi)激光器模塊封裝進行集成 192天津大學(xué)科技成果選編 c.基于實驗室自有開放光程光路準直定位技術(shù)以及長光程氣體池技術(shù)進行 關(guān)鍵模塊定制。 d.根據(jù)用戶需要定制上位機專用分析軟件程序。 應(yīng)用領(lǐng)域：燃料燃燒、金屬冶煉、變電高壓、焦炭化工、礦業(yè)篩選、農(nóng)藥施 放、油漆噴涂、造紙紡織、皮革纖維、生活垃圾焚燒、危險廢物處理、制藥、橡 膠等有氣體污染物排放行業(yè) 合作方式：技術(shù)開發(fā)，模塊打包出售（15—20 萬元/套）

本發(fā)明屬于機械切削刀具制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及了一種激光熔覆石墨烯?陶瓷自潤滑涂層刀具及其制備方法。所述自潤滑涂層刀具的基體材料為高速鋼，刀具前刀面為石墨烯?陶瓷自潤滑涂層。該自潤滑涂層通過將石墨烯添加至Ａｌ２Ｏ３或Ｓｉ３Ｎ４基陶瓷混合粉末中，采用ＣＯ２激光同步送粉方式在刀具前刀面熔覆制成。該刀具具有韌性好、硬度高及自潤滑作用的特點。干切削時，利用石墨烯在陶瓷刀具表面形成連續(xù)的固體潤滑膜，從而實現(xiàn)刀具本身的自潤滑功能。

簡介：本發(fā)明公開一種基于激光沖擊波技術(shù)的金屬變徑管成形的方法和裝置,屬于激光加工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用激光能量吸收層涂覆在與管件分離的堵桿上端部,激光束沿待成形的管坯的軸線進入管坯的內(nèi)部,輻照在堵桿上端部的吸收層上,吸收層吸收激光能量后氣化、電離,形成高壓等離子體,高壓等離子體急速膨脹形成高幅沖擊波,以此推動管坯的膨脹直至和模具的型面貼合,使管坯的變形形狀和模具的型面一致。本發(fā)明采用參數(shù)受控的激光沖擊波作為管坯內(nèi)高壓成形的力源,具有很好的安全性,不僅適合于材料屈服極限較低的管坯成形,也適合屈服強度很高的管坯成形,可進行連續(xù)多個脈沖激光輻照和實施不間斷多次沖擊,具有較高的生產(chǎn)效率。

當待定點無法用 GNSS 方法直接測定時，本發(fā)明提供一種 GNSS 與激光測距相結(jié)合的測量系統(tǒng)及測 量方法，其裝置成本低廉、便于攜帶，方案簡單易行。激光測距裝置僅需提供距離觀測值，擺脫了對于 方位、角度觀測值的依賴，測程可達數(shù)百米，可實現(xiàn)多個已知點上快速作業(yè)，最少只需在兩個點上進行 測量，通過最小二乘和合理定權(quán)，最終能獲得待定點坐標的最優(yōu)解。本發(fā)明有效彌補了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷， 具有廣闊的應(yīng)用前景。 

本發(fā)明提供了一種適用于復(fù)雜車載激光掃描數(shù)據(jù)的單株樹木自動提取方法，主要分為兩大步驟：基 于聚類特征的粗分類，從車載激光掃描數(shù)居中獲取可能包含樹木的點聚類，稱之為候選樹木聚類；基于 兩級體素的區(qū)域生長，從每一個候選樹木聚類中提取出所包含的單株樹木點云。本本發(fā)明結(jié)合樹木的整 體和局部幾何特征，能夠在復(fù)雜環(huán)境中自動識別出單株樹木的種子，針對樹干與樹冠分別制定不同的生 長規(guī)則，分別進行生長，實現(xiàn)單株樹木提取。同其他單株樹木提取算法相比，該方法在樹木數(shù)量的提取 完整度和正確率、單株樹木點云的提取精度以及復(fù)雜環(huán)境下的提取等方面取得了較大提高，能夠用于進 一步的樹木信息提取。 

一種基于混沌激光相干法的分布式光纖傳感裝置及其測量方法,是將混沌激光器發(fā)出的混沌激光分為探測光和參考光兩路,探測光經(jīng)過光放大器放大后由光環(huán)行器入射到傳感光纖中,并在光纖中產(chǎn)生后向布里淵散射光信號,該布里淵散射光信號經(jīng)光放大器放大后通過一個可調(diào)諧光濾波器濾除噪聲后入射到光耦合器中;參考光通過可變光延遲線調(diào)節(jié)其光程距離,使其與探測光信號在傳感光纖中不同位置處產(chǎn)生的后向布里淵散射光信號在光纖耦合器中發(fā)生干涉,由光電探測器探測獲得干涉拍頻信號,經(jīng)過數(shù)據(jù)采集裝置和信號處理裝置后得到不同長度處的布里淵增益譜,并輸出到顯示裝置,實現(xiàn)應(yīng)變或溫度傳感檢測.

本發(fā)明公開了一種對射式多焦點激光分離脆性透射材料方法及 裝置，該方法采用相同的工藝參數(shù)，在待分離脆性透射材料的厚度方 向兩側(cè)，每側(cè)利用同軸激光分別穿過多焦點鏡片組并反向?qū)ι洌勾?性透射材料內(nèi)部產(chǎn)生的焦點數(shù)量加倍，以改善脆性透射材料沿厚度方 向上對激光能量吸收的均勻性，使脆性透射材料沿厚度方向的受熱膨 脹均勻性增強，激光多焦點光束離開后，沿脆性透射材料厚度方向迅 速冷卻而產(chǎn)生拉應(yīng)力，實現(xiàn)激光對厚脆性透射材料的分離。裝

本發(fā)明公開了一種在液相中采用激光焊接制備納米復(fù)合材料的 方法，涉及納米復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域。其包括：納米懸濁液制備步 驟，將納米顆粒狀的原材料均勻分散在液體媒介中，形成納米懸濁液； 激光焊接步驟，向所述納米懸濁液中引入設(shè)定波長、設(shè)定功率的激光， 并持續(xù)設(shè)定時間，以執(zhí)行激光焊接，所述激光焊接過程中，持續(xù)攪拌 所述納米懸濁液；分離步驟，分離出執(zhí)行完激光焊接步驟的產(chǎn)物，干 燥獲得復(fù)合納米材料。本發(fā)明方法工作溫度低、反應(yīng)溫和

本發(fā)明公開了一種可調(diào)諧寬波段激光等離子體極紫外光源。包 括脈沖激光器以及設(shè)置在真空腔中的反射鏡、聚焦透鏡、鎵銦錫合金 靶材和收集鏡；工作時，所述脈沖激光器發(fā)出的激光被所述反射鏡反 射后到達所述聚焦透鏡，在所述鎵銦錫合金靶材的液面上形成聚焦光 斑，激發(fā)所述鎵銦錫合金靶材產(chǎn)生等離子體，等離子體輻射產(chǎn)生極紫 外光，極紫外光被所述收集鏡收集后用作測試光源。產(chǎn)生的極紫外光 在 13.X-nm 和 6.X-nm 波段均有較強輻射