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熱噴涂是通過對傳統(tǒng)激光熔覆的光學(xué)準(zhǔn)直、聚焦和整形以及與之配合送粉頭的重新設(shè)計從而實(shí)現(xiàn)均勻薄涂層的高速熔覆技術(shù)，目前受到廣泛關(guān)注。由于兼具熱噴涂快速沉積涂層特性以及激光熔覆冶金結(jié)合的特點(diǎn),有望成為規(guī)則表面實(shí)現(xiàn)替代電鍍硬鉻的新方法。冷噴涂是利用超音速氣流獲得高速粒子使其通過固態(tài)塑性變形沉積而制備技術(shù)的方法。超高速激光熔覆相比于傳統(tǒng)激光熔覆，激光能量主要作用粉末，能量分配：基材 20%，粉末 80%，粉末溫度高于熔點(diǎn)，修復(fù)產(chǎn)品表面粗糙度可小于 20 微米，修復(fù)厚度可低至 30 微米。

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)、軟件無線電、射頻消費(fèi)類電子等領(lǐng)域,是國外長期禁運(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，用于自動分析顆粒或液體中的懸浮細(xì)胞。當(dāng)樣品流過檢測區(qū)時，儀器會捕捉樣品的影像，影像中的每個顆粒將被分析，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)時分析顆粒的動態(tài)過程。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照明光源，利用時空頻映射對成像區(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 百萬幀/秒至 20 億幀/秒的幀率，可以連續(xù)記錄 10 萬幀以上的影像數(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)行了超高速無標(biāo)記流式細(xì)胞成像實(shí)驗，可以實(shí)現(xiàn)對血液細(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 100 萬細(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，目前國際上還沒有類似的儀器出現(xiàn)。因此，超高速激光掃描顯微成像儀擁有傳統(tǒng)檢測儀器不具備的特殊功能，通過高速成像，獲取傳統(tǒng)儀器無法得到的信息，解決多個交叉領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。

高速細(xì)胞檢測一直是生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域非常有挑戰(zhàn)性的工作，而流式細(xì)胞檢測以其較大的 檢測通量成為高速細(xì)胞檢測的首選方案。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)了對傳統(tǒng) 細(xì)胞成像速度的巨大突破。與此同時，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。通過細(xì)胞圖像獲取每一 個細(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)隊基本來自于清華大學(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)驗室等知名高校及科研機(jī)構(gòu)建立項目合作。同時獲得天使輪投資，擁有發(fā)明專利兩項，并獲得第二十二屆全國發(fā)明展覽會—金獎，第十二屆北京發(fā)明創(chuàng)新大賽—金獎，受到業(yè)內(nèi)一致好評。 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，用于自動分析顆粒或液體中的懸浮細(xì)胞。當(dāng)樣品流過檢測區(qū)時，儀器會捕捉樣品的影像，影像中的每個顆粒將被分析，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)時分析顆粒的動態(tài)過程。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照明光源，利用時空頻映射 對成像區(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 百萬幀/秒至 20 億幀/秒的幀率，可以連續(xù)記錄 10 萬幀以上的影像數(shù)據(jù)，成像分辨率小于1 微米，可以連續(xù)觀察非周期性的無規(guī)律的偶發(fā)事件。

項目成果/簡介:高速細(xì)胞檢測一直是生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域非常有挑戰(zhàn)性的工作，而流式細(xì)胞檢測以其較大的 檢測通量成為高速細(xì)胞檢測的首選方案。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)了對傳統(tǒng) 細(xì)胞成像速度的巨大突破。與此同時，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。通過細(xì)胞

項目自主創(chuàng)新的“錐形體超高速電紡絲”和“壓縮氣體噴絲”兩項高產(chǎn)率納米纖維制備技術(shù)，實(shí)驗測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)品國際水平，因此兩項成本更為經(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，也對提升行業(yè)的技術(shù)水平，躋身國際前沿有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.痛點(diǎn)問題 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、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，主動照明三維成像成為主流。然而，目前大部分主動三維成像在速度上有很大的限制，主要瓶頸在于主動投射的光學(xué)編碼速度和圖像傳感器的成像速度限制，對于超高速的三維目標(biāo)場景成像能力較弱。 2.解決方案 本成果在高速結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生和高速圖像探測兩個方面都突破了現(xiàn)有器件的速度限制。首先，利用全新的時域編碼技術(shù)，將結(jié)構(gòu)光產(chǎn)生的頻率提升至一千萬Hz以上，比目前使用的微機(jī)械或液晶的方法快三個數(shù)量級以上。另外，在圖像探測端，采用四個單像素探測器進(jìn)行多視角壓縮采樣成像，獲得納秒級的圖像響應(yīng)時間。結(jié)合這兩個技術(shù)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了每秒50萬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、生產(chǎn)場地和應(yīng)用場景等合作。

本發(fā)明公開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)嵩矗軌驖M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，同時滿足科學(xué)研究過程中的快速升溫要求，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。

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，大大簡化了制造工藝。結(jié)合3D打印增材制造的成型優(yōu)勢，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。

本發(fā)明公開了一種變斑激光熔覆裝置，包括可調(diào)變光斑鏡組和 可調(diào)變粉斑激光噴頭；其可調(diào)變光斑鏡組包括自適應(yīng)反射鏡和聚焦鏡； 其中自適應(yīng)反射鏡可以連續(xù)改變表面曲率從而改變輸出光斑大小，可 調(diào)變粉斑激光噴頭則用于配合自適應(yīng)反射鏡輸出的光斑大小以不同半 徑的輸出管道進(jìn)行粉末輸送，從而實(shí)現(xiàn)可調(diào)變斑熔覆；本發(fā)明提供的 這種變斑激光熔覆裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，光斑變化范圍大，調(diào)節(jié) 精度高，響應(yīng)快，能夠輸出不同大小的粉斑，光粉耦合效率