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本發(fā)明公開(kāi)了一種物料超高速升溫系統(tǒng)，其包括反應(yīng)裝置、進(jìn)氣裝置、給粉裝置和煙氣分析裝置，反應(yīng)裝置與高溫等離子發(fā)生器密封連接，進(jìn)氣裝置向高溫等離子發(fā)生器中輸送氣體，高溫等離子發(fā)生器產(chǎn)生的高溫等離子體從反應(yīng)裝置底部送入反應(yīng)器內(nèi)，物料顆粒通過(guò)不銹鋼鋼管由載氣徑向注入，并且用高速攝像機(jī)和 CCD 相機(jī)記錄物料燃燒過(guò)程，用熱電偶表征反應(yīng)器內(nèi)溫度，煙氣分析裝置用于收集并檢測(cè)燃燒后的物料和氣相部分。本發(fā)明用等離子體作為高溫?zé)嵩?，能夠滿足物料超高速加熱升溫，達(dá)到煤炭、電力、化工和冶金等行業(yè)的快速升溫要求，同時(shí)滿足科學(xué)研究過(guò)程中的快速升溫要求，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。

超高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心,廣泛應(yīng)用于寬帶通信、數(shù)據(jù)捕獲系統(tǒng)、軟件無(wú)線電、射頻消費(fèi)類電子等領(lǐng)域,是國(guó)外長(zhǎng)期禁運(yùn)的核心電子元器件。

超高速流式成像分析儀是數(shù)字顯微技術(shù)、微流體力學(xué)和圖像處理技術(shù)的綜合應(yīng)用，用于自動(dòng)分析顆?；蛞后w中的懸浮細(xì)胞。當(dāng)樣品流過(guò)檢測(cè)區(qū)時(shí)，儀器會(huì)捕捉樣品的影像，影像中的每個(gè)顆粒將被分析，生成關(guān)于顆粒的數(shù)量、尺寸、透明度、形態(tài)等方面的數(shù)據(jù)。也能用于實(shí)時(shí)分析顆粒的動(dòng)態(tài)過(guò)程。形態(tài)分析軟件還可用于分析特殊形態(tài)的顆粒，或者用于分離一些亞顆粒群體。該成像儀器利用高速重復(fù)頻率的激光脈沖作為主動(dòng)照明光源，利用時(shí)空頻映射對(duì)成像區(qū)域進(jìn)行頻分掃描，該掃描完全利用光源本身的光譜特性實(shí)現(xiàn)，沒(méi)有使用機(jī)械或電子的掃描裝置，因此可以大大提升掃描成像的速度。目前實(shí)現(xiàn)了超高速成像儀的幀率可以達(dá)到1 百萬(wàn)幀/秒至 20 億幀/秒的幀率，可以連續(xù)記錄 10 萬(wàn)幀以上的影像數(shù)據(jù)，成像分辨率小于1 微米，可以連續(xù)觀察非周期性的無(wú)規(guī)律的偶發(fā)事件。在應(yīng)用方面，已經(jīng)進(jìn)行了超高速無(wú)標(biāo)記流式細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)血液細(xì)胞當(dāng)中的早期癌細(xì)胞（CTC）進(jìn)行高精度高通量的篩查，成像通量超過(guò) 100 萬(wàn)細(xì)胞/秒，是目前常用的流式細(xì)胞儀的 1000 倍。另外，在高速氣溶膠（PM2.5、PM10）成像機(jī)制上也進(jìn)行了應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)氣溶膠噴口速度在 10 米/秒的情況下進(jìn)行顆粒成像，目前國(guó)際上還沒(méi)有類似的儀器出現(xiàn)。因此，超高速激光掃描顯微成像儀擁有傳統(tǒng)檢測(cè)儀器不具備的特殊功能，通過(guò)高速成像，獲取傳統(tǒng)儀器無(wú)法得到的信息，解決多個(gè)交叉領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題。

高速細(xì)胞檢測(cè)一直是生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域非常有挑戰(zhàn)性的工作，而流式細(xì)胞檢測(cè)以其較大的 檢測(cè)通量成為高速細(xì)胞檢測(cè)的首選方案。本成果超高速流式成像分析儀靈活運(yùn)用了高速光纖通信、微波光子技術(shù)及光信號(hào)處理技術(shù)，結(jié)合高速數(shù)據(jù)處理和生物醫(yī)學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng) 細(xì)胞成像速度的巨大突破。與此同時(shí)，在獲取了海量的細(xì)胞圖像之后，根據(jù)具體應(yīng)用的需求 進(jìn)行快速數(shù)據(jù)壓縮、人工智能圖像分類處理、細(xì)胞特征提取等操作。通過(guò)細(xì)胞圖像獲取每一 個(gè)細(xì)胞的核心參數(shù)，從而將復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象（細(xì)胞）快速轉(zhuǎn)換為直觀可讀的信息呈現(xiàn)形式， 為細(xì)胞特性的分析以及疾病的診斷提供第一手的，準(zhǔn)確的資料。 創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)基本來(lái)自于清華大學(xué)，擁有雄厚的研發(fā)能力，并與北京大學(xué)、武漢大學(xué)、東京 大學(xué)、加州大學(xué)洛杉磯分校、北京天壇醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室等知名高校及科研機(jī)構(gòu)建立項(xiàng)目合作。同時(shí)獲得天使輪投資，擁有發(fā)明專利兩項(xiàng)，并獲得第二十二屆全國(guó)發(fā)明展覽會(huì)—金獎(jiǎng)，第十二屆北京發(fā)明創(chuàng)新大賽—金獎(jiǎng)，受到業(yè)內(nèi)一致好評(píng)。 超高速流式成像分析儀是數(shù)字顯微技術(shù)、微流體力學(xué)和圖像處理技術(shù)的綜合應(yīng)用，用于自動(dòng)分析顆?；蛞后w中的懸浮細(xì)胞。當(dāng)樣品流過(guò)檢測(cè)區(qū)時(shí)，儀器會(huì)捕捉樣品的影像，影像中的每個(gè)顆粒將被分析，生成關(guān)于顆粒的數(shù)量、尺寸、透明度、形態(tài)等方面的數(shù)據(jù)。也能用于實(shí)時(shí)分析顆粒的動(dòng)態(tài)過(guò)程。形態(tài)分析軟件還可用于分析特殊形態(tài)的顆粒，或者用于分離一些 亞顆粒群體。該成像儀器利用高速重復(fù)頻率的激光脈沖作為主動(dòng)照明光源，利用時(shí)空頻映射 對(duì)成像區(qū)域進(jìn)行頻分掃描，該掃描完全利用光源本身的光譜特性實(shí)現(xiàn)，沒(méi)有使用機(jī)械或電子 的掃描裝置，因此可以大大提升掃描成像的速度。目前實(shí)現(xiàn)了超高速成像儀的幀率可以達(dá)到 1 百萬(wàn)幀/秒至 20 億幀/秒的幀率，可以連續(xù)記錄 10 萬(wàn)幀以上的影像數(shù)據(jù)，成像分辨率小于1 微米，可以連續(xù)觀察非周期性的無(wú)規(guī)律的偶發(fā)事件。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:高速細(xì)胞檢測(cè)一直是生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域非常有挑戰(zhàn)性的工作，而流式細(xì)胞檢測(cè)以其較大的 檢測(cè)通量成為高速細(xì)胞檢測(cè)的首選方案。本成果超高速流式成像分析儀靈活運(yùn)用了高速光纖通信、微波光子技術(shù)及光信號(hào)處理技術(shù)，結(jié)合高速數(shù)據(jù)處理和生物醫(yī)學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng) 細(xì)胞成像速度的巨大突破。與此同時(shí)，在獲取了海量的細(xì)胞圖像之后，根據(jù)具體應(yīng)用的需求 進(jìn)行快速數(shù)據(jù)壓縮、人工智能圖像分類處理、細(xì)胞特征提取等操作。通過(guò)細(xì)胞

項(xiàng)目自主創(chuàng)新的“錐形體超高速電紡絲”和“壓縮氣體噴絲”兩項(xiàng)高產(chǎn)率納米纖維制備技術(shù)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩種方法制備效率均在10克/分鐘以上，效率較傳統(tǒng)靜電紡絲提升500～1000倍。經(jīng)改進(jìn)的制備技術(shù)，制備工藝及成本更為經(jīng)濟(jì)、高效，將大規(guī)模生產(chǎn)納米纖維變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。產(chǎn)品物理和力學(xué)性質(zhì)完全達(dá)到同類產(chǎn)品國(guó)際水平，因此兩項(xiàng)成本更為經(jīng)濟(jì)的納米纖維規(guī)模化制備技術(shù)不僅能為企業(yè)創(chuàng)造可觀的利潤(rùn)，也對(duì)提升行業(yè)的技術(shù)水平，躋身國(guó)際前沿有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.痛點(diǎn)問(wèn)題 三維成像技術(shù)作為成像領(lǐng)域的新星，被廣泛用于工業(yè)檢測(cè)、科學(xué)研究、生命醫(yī)學(xué)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。在高精度的三維成像技術(shù)中，主動(dòng)照明三維成像成為主流。然而，目前大部分主動(dòng)三維成像在速度上有很大的限制，主要瓶頸在于主動(dòng)投射的光學(xué)編碼速度和圖像傳感器的成像速度限制，對(duì)于超高速的三維目標(biāo)場(chǎng)景成像能力較弱。 2.解決方案 本成果在高速結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生和高速圖像探測(cè)兩個(gè)方面都突破了現(xiàn)有器件的速度限制。首先，利用全新的時(shí)域編碼技術(shù)，將結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生的頻率提升至一千萬(wàn)Hz以上，比目前使用的微機(jī)械或液晶的方法快三個(gè)數(shù)量級(jí)以上。另外，在圖像探測(cè)端，采用四個(gè)單像素探測(cè)器進(jìn)行多視角壓縮采樣成像，獲得納秒級(jí)的圖像響應(yīng)時(shí)間。結(jié)合這兩個(gè)技術(shù)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了每秒50萬(wàn)幀的超高速三維成像。 超高速三維成像原理示意圖 3.合作需求 需要工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)、生產(chǎn)場(chǎng)地和應(yīng)用場(chǎng)景等合作。

HALS超高速光固化3D打印技術(shù)，HALS（Hindered Asynchronous Light Synthesis ）是博理科技從材料成型機(jī)理出發(fā)研發(fā)的全新3D打印技術(shù)。相較于傳統(tǒng)的光固化打印，HALS實(shí)現(xiàn)了材料的超高速固化成型，成型速度達(dá)到傳統(tǒng)速度的20~100倍，大大提升了3D打印的工業(yè)化生產(chǎn)效率。 HALS技術(shù)及HALS系列3D打印機(jī)，由博理獨(dú)家首創(chuàng)，實(shí)現(xiàn)了3D打印批量化快速制造，使產(chǎn)品生產(chǎn)擺脫了傳統(tǒng)模具的限制，大大簡(jiǎn)化了制造工藝。結(jié)合3D打印增材制造的成型優(yōu)勢(shì)，可制備出更復(fù)雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，為3D打印真正地用于生產(chǎn)制造奠定了行業(yè)基礎(chǔ)，是光固化3D打印技術(shù)成熟的標(biāo)志。

已有樣品/n團(tuán)隊(duì)的研究工作取得了突破性進(jìn)展，成功研制出超高采樣率、寬頻帶的30Gsps6bit ADC/DAC 芯片，大大縮短了與先進(jìn)國(guó)家的技術(shù)差距，為我國(guó)在該領(lǐng)域擺脫國(guó)外技術(shù)壁壘限制增加了關(guān)鍵性的籌碼，對(duì)下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。該芯片的使用簡(jiǎn)單靈活，可實(shí)現(xiàn)并行多波段／多波束運(yùn)行，并可提供較高的動(dòng)態(tài)范圍。目前，該芯片已在武漢郵電科學(xué)院構(gòu)建的1Tb/s 相干光OFDM 傳輸驗(yàn)證平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用驗(yàn)證。

該項(xiàng)目發(fā)明了基于眾核處理器的超大流量噴印數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)并行處理引擎，實(shí)現(xiàn)1.7Gbps 超大流量數(shù)碼噴印數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，噴印速度達(dá)到 1055 平方米/小時(shí)；發(fā)明了基于視頻的噴印過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制方法，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 84992 個(gè)噴孔的堵塞狀態(tài)，自適應(yīng)地對(duì)噴印圖像實(shí)時(shí)矯正；發(fā)明了基于圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)模型的噴印圖像質(zhì)量缺陷自動(dòng)檢測(cè)方法，判定當(dāng)前噴印圖像是否存在缺陷，實(shí)時(shí)發(fā)出報(bào)警。項(xiàng)目共授權(quán)發(fā)明專利 29 項(xiàng)，其中美國(guó)發(fā)明專利 2 項(xiàng)；獲軟件著作權(quán) 7 項(xiàng)；發(fā)表 SCI/EI 論文 27 篇；發(fā)布國(guó)家紡織行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 1 項(xiàng)。行業(yè)權(quán)威期刊《Digital Textile》認(rèn)為，該項(xiàng)目成果在噴印速度、噴印色彩等重要指標(biāo)上達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。項(xiàng)目成果已出口到日本、意大利等 20 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外 200多家企業(yè)，近三年實(shí)現(xiàn)新增產(chǎn)值 3.07 億元，出口創(chuàng)匯 9323 萬(wàn)元。行業(yè)權(quán)威咨詢公司 WTiN 2015 年的市場(chǎng)分析報(bào)告中，該項(xiàng)目成果噴印的織物占全球市場(chǎng) 13%，為全球第二。