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研發(fā)階段/n制漿原料的微波預(yù)處理方法，其特征在于：對傳統(tǒng)制漿的植物原料的料片，預(yù)先用微波進(jìn)行輻射處理。植物原料料片經(jīng)微波輻射處理后，相對封閉的植物原料內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)通道得以改善，有利于制漿化學(xué)藥品的快速均勻滲透；木素大分子得以活化，有利于化學(xué)脫木素反應(yīng)；纖維素化學(xué)結(jié)構(gòu)的活性基團(tuán)“鈍化”，有利于保護(hù)纖維素，提高紙漿質(zhì)量。

 本項目提出的“高精度廣域應(yīng)變與位移微波監(jiān)測儀”應(yīng)用在針對大型建筑、橋梁、堤壩、邊坡工程、自然山體等對象在力的作用下所形成的應(yīng)變或位移進(jìn)行監(jiān)測。該儀器設(shè)備采用地基干涉微波成像技術(shù)，能夠?qū)^為廣大區(qū)域進(jìn)行微波探測，通過分析回波信號以及相應(yīng)的處理實現(xiàn)對被探測區(qū)域的場景進(jìn)行的微波成像和差分干涉測量，得出被探測區(qū)域的三維微波圖像，發(fā)現(xiàn)場景中發(fā)生形變或位移的區(qū)域并給出相應(yīng)的變化量，實現(xiàn)對探測區(qū)域的最高0.1米成像分辨率精度、0.05米的高程精度和0. 1毫米的變化測量精度。利用該儀器可以實現(xiàn)探測目標(biāo)在三維高密度網(wǎng)格條件下的形變測量，同時可以利用微波散射特性的差異對探測區(qū)域的物理屬性進(jìn)行反演。該儀器設(shè)備采取非接觸式的工作模式、具有遠(yuǎn)程測量和全天候全天時工作的能力，可以為大型設(shè)施提供全面、精細(xì)、準(zhǔn)確的微小應(yīng)變與位移的監(jiān)測數(shù)據(jù)，也將促進(jìn)新型測量應(yīng)用的進(jìn)步與相關(guān)理論的發(fā)展。  本項目聯(lián)合國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局在密云鐵礦和紫金礦業(yè)等礦山企業(yè)進(jìn)行了試驗驗證并取得了良好的效果。

該成果創(chuàng)造性地利用高階非線性光學(xué)材料獲取醫(yī)學(xué)臨床診斷的關(guān)鍵信息。利用自主發(fā)明的雙光子熒光探針與雙光子光學(xué)CT成像的特性，首次獲取了可用于癌癥病理組織快速臨床診斷的熒光圖像。該技術(shù)是山東大學(xué)晶體材料國家重點實驗室于曉強(qiáng)教授團(tuán)隊的原創(chuàng)，國際、國內(nèi)均沒有同類工作。 全新的觀測技術(shù)：基于熒光探針與光學(xué)切片成像的腫瘤病理臨床診斷技術(shù)。 該成果將直接帶動三個高附加值的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)： 新材料產(chǎn)業(yè)：雙光子熒光探針 新設(shè)備產(chǎn)業(yè)：臨床專用雙光子熒光顯微鏡產(chǎn)業(yè) 新技術(shù)產(chǎn)業(yè)：技術(shù)人員培訓(xùn)、臨床服務(wù)產(chǎn)業(yè) 符合臨床要求的檢測流程：

北京大學(xué)物理學(xué)院顏學(xué)慶教授和盧海洋研究員領(lǐng)導(dǎo)的課題組提出了激光驅(qū)動光子對撞機(jī)的新方案，該方案每脈沖可以產(chǎn)生3億個Breit-Wheeler事件，并且所產(chǎn)生的正負(fù)電子對發(fā)散角只有7度，具有非常好的準(zhǔn)直性。同時，背景噪聲可以得到有效抑制，信噪比高達(dá)1000:1。研究成果以 “Creation of electron-positron pairs in photon-photon collisions driven by 10-PW laser pulses”為題在線發(fā)表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）。 根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程和量子電動力學(xué)理論，在一定條件下光子（能量）可以轉(zhuǎn)化成物質(zhì)，這對研究物質(zhì)的起因有重要的作用。相關(guān)的理論研究始于上世紀(jì)30年代，直到1997年美國SLAC實驗室才首次在實驗中觀測到多光子碰撞產(chǎn)生正負(fù)電子對的過程。然而，對于兩個高能光子的互作用過程，也就是常說的光子對撞機(jī)，到目前為止還未能在實驗中觀測到。在光子對撞機(jī)中，光子的互作用的次數(shù)與光子數(shù)目和光子互作用截面成正比，與光子束的脈沖寬度、兩束光子束的交疊面積成反比。在過去實驗中不能觀測到光子的互作用過程是因為已有伽馬射線源的流強(qiáng)和亮度還達(dá)不到要求。 近年來，隨著激光技術(shù)的發(fā)展，特別是10拍瓦(1拍瓦=1e15瓦)激光器的建成，激光光強(qiáng)將可以達(dá)到1e23W/cm3以上。當(dāng)如此高強(qiáng)度的激光與物質(zhì)相互作用時，大部分激光能量被吸收并轉(zhuǎn)化成伽馬射線輻射源，如果可以有效控制伽馬射線的發(fā)散角，輻射的伽馬射線將會達(dá)到前所未有的流強(qiáng)和亮度。 團(tuán)隊研究人員在前期的工作中對產(chǎn)生超高亮度伽馬光源進(jìn)行了深入的研究，首次從理論上系統(tǒng)闡明了微通道結(jié)構(gòu)靶中，縱向電場主導(dǎo)了電子的加速過程，同時電子的橫向加速可以得到有效的抑制，因此可以獲得高準(zhǔn)直性的電子束，當(dāng)這些電子束在橫向場中的相位發(fā)生反轉(zhuǎn)時，電子就會在管道邊界處產(chǎn)生強(qiáng)伽馬輻射。由于電子的發(fā)散角決定了伽馬輻射的發(fā)散角，因此可以獲得準(zhǔn)直性非常好的γ-ray輻射源。數(shù)值模擬中10PW激光所能獲得的發(fā)散角小于3度，亮度比之前研究報道結(jié)果高出兩個數(shù)量級的伽馬輻射源。圖1. 激光驅(qū)動光子對撞機(jī)產(chǎn)生正負(fù)電子對的方案設(shè)計圖2. 本方案可以獲得高出之前2-3量級的伽馬光源亮度 本工作即基于以上研究成果，將該超高亮度的伽馬射線應(yīng)用于光子對撞機(jī)。理論計算結(jié)果表明，該方案可以獲得超高信噪比（>1000:1）,且每一發(fā)正負(fù)電子對信號（>1e8）遠(yuǎn)高于現(xiàn)有測量技術(shù)的探測極限。因此，通過該方案可以在實驗室中驗證光子互作用過程中由能量到物質(zhì)的轉(zhuǎn)換過程，將提供激光驅(qū)動光子對撞機(jī)研究的新途徑，也將極大的促進(jìn)雙光子BW物理的發(fā)展。未來有望依據(jù)本方案建設(shè)基于重頻拍瓦飛秒激光的高亮度伽馬源及其應(yīng)用裝置。 北京大學(xué)物理學(xué)院博士后余金清為論文第一作者。顏學(xué)慶教授和盧海洋研究員為通訊作者。論文合作者還包括北京大學(xué)的陳佳洱院士、馬文君研究員，広島大學(xué)的T. Takahashi教授，高能物理所的黃永盛研究員。該研究工作得到國家自然科學(xué)基金、科技部重點研發(fā)專項、挑戰(zhàn)計劃和中國博士后科學(xué)基金的聯(lián)合資助。相關(guān)模擬工作得到北京大學(xué)高性能計算平臺的支持。相關(guān)文章鏈接：Phys. Rev. Lett. 122, 014802 (2019) https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.014802Appl. Phys. Lett. 112, 204103 (2018) https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.5030942

"該成果創(chuàng)造性地利用高階非線性光學(xué)材料獲取醫(yī)學(xué)臨床診斷的關(guān)鍵信息。利用自主發(fā)明的雙光子熒光探針與雙光子光學(xué)CT成像的特性，首次獲取了可用于癌癥病理組織快速臨床診斷的熒光圖像。該技術(shù)是山東大學(xué)晶體材料國家重點實驗室于曉強(qiáng)教授團(tuán)隊的原創(chuàng)，國際、國內(nèi)均沒有同類工作。該成果將直接帶動三個高附加值的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)： 1. 新材料產(chǎn)業(yè)：雙光子熒光探針 2. 新設(shè)備產(chǎn)業(yè)：臨床專用雙光子熒光顯微鏡產(chǎn)業(yè) 3. 新技術(shù)產(chǎn)業(yè)：技術(shù)人員培訓(xùn)、臨床服務(wù)產(chǎn)業(yè) "

光子首先從納米波導(dǎo)直接折射進(jìn)入微腔混沌模式，其角動量較小，對應(yīng)于光子在微腔界面的反射角較小。與旋轉(zhuǎn)對稱微腔不同，混沌運(yùn)動使得光子角動量不斷發(fā)生變化。尤其引人注目的是，微腔內(nèi)的混沌光子運(yùn)動并非毫無規(guī)律，而是遵循特定的短時動力學(xué)規(guī)律，從而實現(xiàn)入射光子的角動量在皮秒時間尺度內(nèi)（一皮秒相當(dāng)于一萬億分之一秒）隨混沌運(yùn)動從小到大的快速轉(zhuǎn)換。當(dāng)混沌光子的角動量接近回音壁模式角動量時，二者之間可以發(fā)生共振隧穿過程。得益于光子角動量在混沌運(yùn)動中的快速轉(zhuǎn)換，此創(chuàng)新方法可以實現(xiàn)納米尺度波導(dǎo)與回音壁光學(xué)模式的超寬帶耦合。

可以量產(chǎn)/n波長范圍905-1064nm、水平、垂直發(fā)散角<10度；直流輸出功率>5W;窄脈沖輸出功率>20W;光子晶體激光器模塊窄脈沖輸出功率>130W；并與傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器工藝相兼容。此外還開展了808nm、980nm和1064nm等波段光子晶體激光器研究。“先進(jìn)半導(dǎo)體光子晶體激光器技術(shù)研究”獲得2013年度北京市科學(xué)技術(shù)獎二等獎，光子晶體高功率高亮度激光器被評為“2014中國光學(xué)重要成果”。市場預(yù)期：半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用范圍覆蓋了整個光電子學(xué)領(lǐng)域，已成為當(dāng)今光電子科學(xué)的核

基于InGaAs-APD的超靈敏高速光電探測模塊，探測波段覆蓋900 -1700 nm，探測效率最高可達(dá)25%。采用先進(jìn)的正弦頻譜濾波技術(shù)，支持GHz以上的單光子探測。此外，得益于先進(jìn)的噪聲抑制和弱信號處理技術(shù)，GHz 單光子探測器在如此高的工作頻率下依然可以保持5×10-6/pulse的暗計數(shù)水平，以及小于5%的后脈沖概率。而多通道GHz單光子探測器的集成，可實現(xiàn)高速的光子數(shù)可分辨探測，拓展量子探測器的動態(tài)范圍。 相關(guān)技術(shù)指標(biāo)： 通道數(shù)： ≥4 工作頻率：1-2.5GHz 探測效率：1-25% 連續(xù)可調(diào) 暗計數(shù)： 工作頻率1-1.5GHz：≤ 5×10-6/pulse 工作頻率2-2.5GHz：≤ 1×10-5/pulse 后脈沖： ≤ 5% 死時間： 3 ~ 10 ns (暗計數(shù)后脈沖指標(biāo)均在10%探測效率下測得) 技術(shù)創(chuàng)新點： 國際上首次提出“一種低時間抖動低噪的吉赫茲單光子探測方法”，通過頻譜分析的方法將低通濾波和平衡相結(jié)合，實現(xiàn)了高速高性能InGaAs APD單光子探測，被國內(nèi)外單光子探測領(lǐng)域的專家同行廣泛引用?；谠摷夹g(shù)所研制的GHz單光子探測器通過華東電子測量儀器研究所光電計量校準(zhǔn)中心（國防科技工業(yè)光電子一級計量站）鑒定檢測，性能指標(biāo)達(dá)到國際同類儀器先進(jìn)水平。“單光子探測關(guān)鍵技術(shù)與儀器開發(fā)”獲2012年上海市科技發(fā)明二等獎（第十完成人）此外，在此基礎(chǔ)上，將室溫單光子探測的速率提升到GHz以上，與國際水平相對比，工作頻率提升到了1.5GHz，后脈沖誤計數(shù)概率亦有所下降，探測效率為21%時，后脈沖概率僅為1.4%。

微波毫米波大功率計主要完成微波/毫米波領(lǐng)域大功率測試，是監(jiān)測微波毫米波器件性能的關(guān)鍵測試儀器/設(shè)備。 團(tuán)隊研制的微波/毫米波大功率計可以完成平均功率20kW以上電磁波能量的測定。

攪拌球磨機(jī)在粉碎過程中具有能量利用率高、應(yīng)用范圍廣等諸多優(yōu)點，目前已經(jīng)在超細(xì)粉體制備領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。開發(fā)多功能實驗室微波攪拌球磨機(jī)，不僅能夠滿足不同物料對攪拌球磨機(jī)高效環(huán)保性能的要求，同時提高攪拌球磨機(jī)對不同粉碎工藝（如干法和濕法粉碎工藝）的適用性，具有十分重要的實用價值和潛在的經(jīng)濟(jì)效益。該實用新型由機(jī)架、球磨桶、攪拌器、電機(jī)、微波發(fā)生器及微波源控制系統(tǒng)組成，集攪拌球磨、微波干燥、微波化學(xué)合成、微波高溫?zé)Y(jié)等多功能于一體。其中，球磨桶由筒體和密封蓋板組成，攪拌器從密封蓋板的中心開口插入筒體內(nèi)部，微波發(fā)聲器的信號出口通過管道與內(nèi)襯桶外壁相接，內(nèi)襯桶設(shè)置有與所述微波源控制系統(tǒng)相接的測溫儀，攪拌器底部設(shè)置有刮板器。該實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、多功能且高效等優(yōu)點，可以進(jìn)行濕法或者干法研磨并有效保持物料的純度，極具推廣應(yīng)用價值。