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激光誘導擊穿光譜（Laser-induced Breakdown Spectroscopy，LIBS）技術是一種原子發射光譜分析技術，其基本原理是利用脈沖激光在待測樣品表面激發產生等離子體，通過等離子體發射的光譜波長和強度信息，分別獲得待測元素的種類及含量。LIBS技術因具有無需制樣、分析速度快、遠程非接觸、可實現對任何物質的多元素同時分析等特點，被譽為分析領域的“未來超級巨星”，在航空航天、智能制造、生物醫藥、環境保護、能源、地質、深海探測等領域都極具應用前景，特別是2021年我國“祝融號”火星車搭載LIBS系統登陸火星開展地質勘探，使得該技術再次成為國內外的研究熱點。LIBS系統主要由激光器、光譜儀、探測器和時序控制器等核心單元組成，典型的LIBS檢測系統如圖1（左）所示，光譜圖如圖1（右）所示。 圖1典型的LIBS檢測系統（左）與LIBS光譜圖（右） 本團隊對LIBS技術進行了長達15年的攻關，在一系列關鍵技術上取得了重大突破，成功研制了從臺式、移動式到手持式的系列國產LIBS元素分析儀，實現了6種LIBS成分分析儀器的國產化，并成功推動其在金屬材料、環境保護和生物安全等領域的應用。研究工作從基礎研究、裝備研發到工程應用全鏈條展開（如圖2），取得的創新成果如下。 圖2團隊對于LIBS技術從基礎研究-裝備研發-工業應用的全鏈條攻關 （1）高靈敏度、高穩定性和高精度LIBS分析新方法 針對LIBS技術存在自吸收效應、基本效應和光譜波動性大等問題導致其探測極限低、靈敏度差和分析精度低的難題，團隊提出了一系列新技術新方法。 1）提出采用OPO波長可調諧激光對等離子體中基態粒子進行能態選擇性激發的新方法，從源頭上阻止了LIBS自吸收效應產生，從而獲得自吸收免疫的LIBS本征光譜。 2）提出采用微波對等離子體進行瞬時加熱，獲得溫度場均勻分布的等離子體，實現寬光譜多元素的自吸收效應遏止。 3）提出一種基于等離子體圖像-光譜融合的圖像輔助LIBS技術，有效克服了基體效應對定標曲線建立的影響，大幅度提高了LIBS的定量分析精度。 4）針對工業現場物質的快速高精度定量分析需求，提出一種僅需一個標準樣品就可完成定量的LIBS單標樣法和一種可克服自吸收效應影響的LIBS無標樣定量方法。 5）針對生物體、食品、中藥等疏松含水組織基體復雜，導致光譜信號微弱且波動大的問題，提出了從光譜預處理-特征提取-機器學習模型的全鏈條定性定量分析算法，相比于傳統分析方法，可將分析精度提高10%。 6）提出一種面向金屬3D打印構件的激光譜-超聲同時檢測技術，可同時對金屬3D打印構件的表面元素分布、內部缺陷、殘余應力和晶粒度進行同步分析。 （2）高精度LIBS成分分析儀研制 針對LIBS的光機電系統難以集成的難題，團隊通過構筑模塊化“籠式”光路系統，研制了共聚焦顯微光學系統、同軸信號采集、放大裝置等新技術，成功將OPO共振激發和等離子體圖像-光譜融合新技術集成到LIBS成分分析儀中，實現了10-7量級的LIBS探測極限，將LIBS探測靈敏度提高了2個數量級，探測穩定性優于2%。所研制的系列激光探針元素分析儀如圖3所示。 圖3臺式到便攜式系列LIBS分析儀

簡要說明： 1．本外觀設計產品的名稱：便攜式元素成分分析儀。2．本外觀設計產品的用途：本外觀設計產品用于分析物質元素組成和含量。3．本外觀設計產品的設計要點：在于形狀。4．最能表明本外觀設計設計要點的圖片。

產品詳細介紹主要特點：零點、滿度均可自動調整，無需精確調整，直讀吸光度或百分比含量，自動打印結果，包括爐號、日期、濃度百分含量；采用單片機控制電路，可儲存15條曲線；采用精密觸摸式鍵盤，32鍵音響提示，操作簡單、適用、穩定性好；更換不同的冷光源或濾光片，可擴大測量元素的種類和含量范圍；采用先進的光電轉換技術，適用于各種金屬材料化驗。

基于新型雙主相合金技術(La/Ce主要分布在(La,Ce)2Fe14B 相和富稀土晶界相中，高內稟磁性能(PrNd)2Fe14B相中幾乎無La/Ce分布，減少磁性能的稀釋)發展高品質富鈰稀土永磁材料的新思路，重點突破富鈰稀土永磁材料的批量化制備關鍵技術，成功制備出高品質的富鈰稀土永磁材料(鑭鈰等對鐠釹取代量為27.19 wt%時，剩磁達到12.56 kGs，矯頑力達到7.23 kOe，最大磁能積達到36.38 MGOe)。 該技術已在釹鐵硼永磁生產線上實現多批次的生產和應用，產品性能穩定，制備的富鈰稀土永磁材料可用于玩具電機、箱包紐扣、電聲器件等領域。 該技術將改變鈰、鑭資源大量積壓、低端產品過剩、高端產品不足的現狀，實現資源價值的最大化；推動稀土產業的結構調整與升級，帶動上下游相關產業快速發展，促進經濟和社會的快速發展。

項目成果/簡介:基于新型雙主相合金技術(La/Ce主要分布在(La,Ce)2Fe14B 相和富稀土晶界相中，高內稟磁性能(PrNd)2Fe14B相中幾乎無La/Ce分布，減少磁性能的稀釋)發展高品質富鈰稀土永磁材料的新思路，重點突破富鈰稀土永磁材料的批量化制備關鍵技術，成功制備出高品質的富鈰稀土永磁材料(鑭鈰等對鐠釹取代量為27.19 wt%時，剩磁達到12.56 kGs，矯頑力達到7.23 kOe，最大磁能積達到36.38 MGOe)。該技術已在釹鐵硼永磁生產線上實現多批次的生產和應用，產品性能穩定，制備的富鈰稀土永磁材料可用于玩具電機、箱包紐扣、電聲器件等領域。該技術將改變鈰、鑭資源大量積壓、低端產品過剩、高端產品不足的現狀，實現資源價值的最大化；推動稀土產業的結構調整與升級，帶動上下游相關產業快速發展，促進經濟和社會的快速發展。知識產權類型:發明專利知識產權編號:相關發明專利近20項技術先進程度:達到國際領先水平成果獲得方式:獨立研究

稀土上轉換發光納米粒子能將近紅外光轉換成可見光，并擁有諸多優點，如低毒性、高化學穩定性、優異的光穩定性、窄帶發射和長的發光壽命等。特別是紅外光作為激發光源帶來了許多優勢，如較深的光穿透深度、對生物組織幾乎無損傷、生物組織不會發光（無背景熒光）等，因而在生物應用上倍受青睞，可以應用于生物標記、細胞成像、病變檢測等。

稀土上轉換發光納米粒子能將近紅外光轉換成可見光，并擁有諸多優點，如低毒性、高化學穩定性、優異的光穩定性、窄帶發射和長的發光壽命等。特別是紅外光作為激發光源帶來了許多優勢，如較深的光穿透深度、對生物組織幾乎無損傷、生物組織不會發光（無背景熒光）等，因而在生物應用上倍受青睞，可以應用于生物標記、細胞成像、病變檢測等。 利用不同方法，我們得到了不同粒徑大小、水溶性稀土上轉換發光納米材料： 

?  成果簡介：為了克服直流電機及斬波控制系統效率低、體積與重量大、電機換向極需要頻繁維護、難于有效實現電動車輛再生制動以及交流電機及控制器低速大轉矩穩定特性較差以及一般永磁直流電機斬波控制系統不能滿足電動車輛大扭矩需求的缺點，發明了一種全新的牽引電機自動控制模式，設計出稀土變磁通電機及驅動系統。將驅動電機的增磁繞組接到永磁電機的續流回路中，使得該電機及其控制器既有稀土永磁電機的高效和高功率密度的優點，又具備直流串激牽引電機低速大扭矩的特性，并具有比串激直流電機更優良的自動弱磁性

項目成果/簡介:稀土上轉換發光納米粒子能將近紅外光轉換成可見光，并擁有諸多優點，如低毒性、高化學穩定性、優異的光穩定性、窄帶發射和長的發光壽命等。特別是紅外光作為激發光源帶來了許多優勢，如較深的光穿透深度、對生物組織幾乎無損傷、生物組織不會發光（無背景熒光）等，因而在生物應用上倍受青睞，可以應用于生物標記、細胞成像、病變檢測等。