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成果排行榜
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  • 气象参数廓线测量激光雷达设备
  • 流场诊断技术与应用研究
  • 环境大气中NO、NO2和NH3高灵敏度系列化监测仪
  • VOCs高精度在线监测技术
  • 等离子体照明灯
  • 高精度谐振式MEMS压力传感器

先进制造技术

高能脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术及工程应用

1.技术介绍及特点 高能脉冲磁控溅射技术是利用较高的脉冲峰值功率和较低的脉冲占空比来产生高溅射金属离化率的一种磁控溅射技术。力学所引进德国 huttinger 电源,与等离子体淹没离子注入沉积(PIII&D)方法相结合,形成一种新颖的成膜过程与质量调控技术,是可应用于大型矩形靶的离化率可控磁控溅射新技术,填补了国内在该方向的研究空白。将高能冲击磁控溅射与高压脉冲偏压技术复合,利用其高离化率和淹没性的特点,通过成膜过程中入射粒子能量与分布的有效操控,实现高膜基结合力、高品质、高均匀性薄膜的制备。 同时结合全新的粒子能量与成膜过程反馈控制系统,开展高离化率等离子体发生、等离子体的时空演变及荷能粒子成膜物理过程控制等方面的研究与工程应用。其核心技术具有自主知识产权,已申请相关发明专利两项。 该项技术对实现 PVD 沉积关键瓶颈问题的突破具有重大意义,有助于提升我国在表面工程加工领域的国际竞争力。如在交通领域,该技术用于汽车发动机三部件,可降低摩擦 25%,减少油耗 3%;机械加工领域,沉积先进镀层可使刀具寿命提高 2~10 倍,加工速度提高 30-70%;综上所述,该装备系统将在卫星通讯、等离子物理、新材料等领域具有重要的工业应用价值。 高能脉冲磁控溅射等离子体发生与成膜控制平台 工作中的高能脉冲磁控溅射靶 2.应用领域 工模具高温涂层:汽车、航空航天、军事等先进制造行业应用 稀土铝耐蚀薄膜:NdFeB 磁铁行业环保涂层应用 太阳能薄膜:光伏发电及新能源领域应用 生物工程薄膜:生物医用领域应用

先进制造技术

管道式分离技术及设备

管道式分离技术是通过 T 型管、柱形旋流管、轴向旋流管的多种组合,以适应不同流量、不同含率、不同油品、不同工况、不同处理要求的各种实际使用情况。 管道式分离技术的主要优点就是体积小、重量轻、占地面积少,分离效率高,工艺流程简单、操作简便,已成为系统的适用于陆地、海洋平台及深海海底、采油井井底等各种使用环境和条件油田采液处理新技术。 1.技术介绍及特点 管道式多相分离技术是利用重力、离心、膨胀等复合原理,形成以 T 型管、旋流管、S 型管、气浮旋流等为核心的分离技术设备,通过不同的工艺组合,在这些管道中可以动态完成油、气、水、砂的单项或多相分离任务,可用替代传统的分离工艺和设备,在石油工业,已研制出配套的地面、水下、井下分离设备和工艺; 分离装置具有体积小,重量轻,投资少,组合灵活,效率高的优点,在安全性能上远远高于压力容器式的分离装置,并可以与原有工艺流程兼容对接。在石油领域应用于新油站建设、老联合站、转油站的扩容、节能减排、污水处理、天然气除湿等,还可降低边远井的拉油成本和拉油安全分险、可部分代替原油接转脱水站和联合站的三相分离器、解决就地注水井的水源问题、延长下游管线系统寿命、降低压力容器的安全风险等,可为用户量身定制解决方案。 2.应用领域 可用于石油、化工、煤炭、造纸,制药等行业中的多相分离; 在新建工程中,可以提供完成的处理方案,减少征地面积和大型罐建造数量,极大节省投资费用;在老站扩容改造工程中,可以快速灵活接入原有流程,有效提高原有处理能力,改善出水水质,并可降低药剂使用和加热费用。从用户需求出发,切实给用户带来建造安装成本和运行成本的节省,技术成熟可靠,因此具有广广泛的市场应用前景。

先进制造技术

便携式大气压空气冷等离子体发生器

1.技术介绍及特点 等离子体是物质除固态、液态和气态之外的第四态,按照温度的不同,可以分为高温等离子体和低温等离子体,低温等离子体又分为热等离子体和冷等离子体;按照粒子温度分布的不同可以分为热平衡等离子体和非热平衡等离子体。大气压冷等离子体以其温度低、无需复杂昂贵真空系统以及活性物质丰富等特征,近年来广泛应用于皮肤治疗、口腔医学、食品工程、材料改性、纳米合成和环境工程等领域,其主要活性物质包括活性氧和活性氮基团、激发态和亚稳态粒子、电场、带电粒子、紫外线及热量等。近些年来,人们根据应用需求的不同,广泛设计了丰富多样的大气压冷等离子体射流发生器。这些射流发生器主要以昂贵的稀有气体作为激发气源,同时等离子体工作离不开体积庞大的气源和电源设备。如何借助自然界条件,充分发挥空气优势,实现大气压空气冷等离子体射流的应用值得我们探讨。我们设计了一款便携式空气冷等离子体发生器,摆脱传统大体积的电源和气源设备,既可以在空气种激发,也可以在水下激发。该便携式空气等离子体射流发生器设计使得大气压冷等离子体从实验室迈向市场走近人类生活成为可能。 2.应用领域 杀菌消毒:伤口愈合、口腔治疗、医用工具消毒、家居卫生、 水果保鲜 环境保护:空气净化、污水净化 材料制备:纳米材料合成 3.技术成熟度及应用案例 原理样机一台

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无标记光学蛋白质芯片

1.技术介绍及特点 无标记光学蛋白质芯片技术是由中国科学院力学研究所研发,将可同时检测多种蛋白质分子的微阵列、蛋白质分子间特异性识别和高分辨椭偏光学成像技术相结合而发展成的具有无标记、高灵敏度、高通量特点的新型蛋白质分子相互作用定量检测技术,具有独立自主知识产权。 与现有临床体外诊断方法相比,无标记光学蛋白质芯片技术在检测时间、样品消耗、检测成本和操作等方面均具有显著优势,能够在面对种类繁多、性质各异的蛋白质分子间相互作用分析时,同时满足高通量和高灵敏度检测的要求,其具体技术指标如下: 检测时间:1-120 分钟可调; 样品流量:1-1000 微升; 检测结果读取时间:小于 10 秒钟; 检测灵敏度:优于 0.1ng/ml(标准试剂盒)。 2.应用领域 抗体筛选、药物亲合力测定、疾病标志物(谱)临床检测、食品过敏原鉴定、病毒检测、环境指标监测等。 3.技术成熟度及应用案例 中国科学院力学研究所靳刚研究员于 1995 年提出了无标记光学蛋白质芯片技术方法学概念,经过 15 年的实验室原理验证、单元技术攻关和三代实验室样机的发展,技术业已成熟,在生物医学和临床医学领域已经取得众多成功的应用经验,如抗体筛选、药物亲合力测定、疾病标志物(谱)临床检测、食品过敏原鉴定和病毒检测等,近年在环境污染物监测方面亦有建树。 在该技术研发期间,获得了归口于国家科技部、自然科学基金委员会和中国科学院的多项重大重点研究项目的支持,累计研究经费投入超过 4000 万元。基于该技术的研究成果,已发表高水平文章超过 200 篇,在国际学术会议上做大会邀请报告超过 50 次,形成了囊括技术所有关键环节的专利池,并构建了国家标准。该技术于2006 年通过中国科学院技术鉴定,主要技术指标达到国际先进水平,并于 2010 年在国家 863 目标导向项目中取得“该技术方法明显优于传统使用的肿瘤标志物检测方法,学术成果产出效果明显,产业化前景广阔”的验收结论。该技术还获得了 2007 年北京市科学技术奖和 2014 年全国侨联创新成果贡献奖。