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成果介紹基片集成類導波結構是近十幾年發(fā)展起來的一類新型平面集成高性能導波結構，2011年被國際微波雜志列為“改變未來無源與控制器件的十大非凡發(fā)明”之首（Microwave Journal, Nov. 2011）。本項目組是國際上這一領域的主要貢獻者之一，在國家自然科學基金委創(chuàng)新群體基金和國家973項目等的資助下，對基片集成類導波結構的傳輸特性、諧振特性、損耗機理、模式轉換機理、極化轉換機理等科學問題及其在多個分支的創(chuàng)新應用開展了系統(tǒng)深入的研究，建立了精確有效的設計方法，構建了基礎設計公式，提出并命名了半模基片集成波導等新型導波結構，提出了一系列基片集成類無源元件新結構等。技術創(chuàng)新點及參數1、在國際上最早提出并發(fā)展了適合于周期性基片集成類導波結構的頻域有限差分和直線法全波分析模型，揭示了其傳輸機理，并在此基礎上構建了一組閉式設計公式。這組公式已被廣泛用于基片集成類導波結構元器件的設計。相關代表作單篇正面他引均超過150次。2、提出并命名了半?；刹▽?、折疊半?；刹▽У刃滦蛯РńY構，系統(tǒng)研究了其導波特性、損耗機理和模式轉換機理等，構建了設計公式，并在此基礎上發(fā)展了一系列新型微波毫米波高性能元器件，其中代表作單篇正面他引均超過100次。3、提出了多種基片集成波導無源新結構，深入研究了其諧振特性、耦合特性和損耗機理，并在此基礎上發(fā)展了一系列高性能新型元器件及單基片集成系統(tǒng)。相關代表作合計正面他引350余次。4、在基片集成波導天線輻射機理研究的基礎上，突破了經典Elliott設計公式的局限性，建立了相應的分析模型和設計方法，發(fā)展了一系列新穎的高性能基片集成類天線及陣列，相關代表作由于其基礎性和創(chuàng)新性被合計正面他引300余次。市場前景項目研究成果已獲54項授權國家發(fā)明專利，其中部分專利已進行技術轉讓并應用于企業(yè)產品中。

該項目以基片集成類導波結構的工作機理與創(chuàng)新應用為主線，對這類結構及器件的傳輸特性、損耗機理等基礎科學問題進行了深入研究，提出了半?；刹▽У榷喾N新型平面導波結構，發(fā)展了相應的設計方法，并發(fā)明了一系列新型高性能微波毫米波器件，部分器件已得到實際應用。

1、成果簡介 超聲振動紅外熱像（熱波）無損檢測設備以超聲激振被檢測對象，以紅外熱成像方式檢測物體的內部缺陷，具有單次檢測面積大、速度快、可單面檢測、不必拆下總裝后的部件、可在外場使用等優(yōu)點。是一種適合于任何固體材料結構內部裂紋、分層或脫粘缺陷檢測的可視化檢測設備。主要檢測對象有：材料內部微裂紋，復合材料的分層、脫粘和撞擊損傷，熱障涂層和陶瓷部件上的微裂紋，管道內壁的裂紋和腐蝕坑，C/C復合材料上的裂紋，固體發(fā)動機絕熱層脫粘，航天膠接結構脫粘，焊縫內部裂紋。該設備和技術是2001年以來4.5次國家自然科學基金、3次航空科學基金、2次航天支撐技術基金共同資助下的自主創(chuàng)新研究成果，具有自主知識產權，有廣闊的應用前景。 典型技術指標： 最大激振功率：50-2600W； 圖像分辨率：320*240～620*480； 檢測時間：5s； 單次檢測面積：500mm*375mm及以上。 具體指標可根據實際需要的技術、經濟性能合理調整。2、應用說明 用于各類材料、結構內部缺陷的無損檢測，如：材料內部微裂紋，復合材料的分層、脫粘和撞擊損傷，熱障涂層和陶瓷部件上的微裂紋、脫粘，管道內壁的裂紋和腐蝕坑，C/C復合材料上的裂紋，固體發(fā)動機絕熱層脫粘，航天膠接結構脫粘，焊縫內部裂紋。應用單位有航天二院201所、北京衛(wèi)星制造廠，技術合作單位有航天6院389廠、北京航空材料研究院。3、效益分析該設備和技術是自2001年以來4.5次國家自然科學基金、3次航空科學基金、2次航天支撐技術基金共同資助下積累的自主創(chuàng)新研究成果，具有國際先進的技術水平，有臺式、移動、便攜形式，有廣闊的應用前景。

項目處于研發(fā)熟化階段。申請發(fā)明專利70余項，授權40余項（含美國專利2項），初步建立了一套自主知識產權體系。發(fā)明了多種用于檢測有毒氣體的聚合物氣敏材料及其低毒合成方法，其中PHFA的靈敏度是美國PNNL的BSP3的3倍；提出了雙端諧振型樂甫波傳感器，發(fā)明了聚合物波導薄膜和叉指電極的優(yōu)化制備工藝方法，與法國ENSEIRB的器件相比，將傳感功能結構的靈敏度提高了12倍；發(fā)明了SAW氣體傳感器的溫濕度補償技術、快速解吸方法和電磁屏蔽方法。研制的手持式SAW氣體傳感器能對0.1mg/m3

本發(fā)明公開了一種基于波矢測量的紅外成像探測芯片，包括面陣紅外折射微透鏡、面陣非制冷紅外探測器和驅控預處理模塊；其中，面陣非制冷紅外探測器位于所述面陣紅外折射微透鏡的焦面處，被劃分成多個陣列分布的子面陣非制冷紅外探測器，每個子面陣非制冷紅外探測器包括數量和排布方式相同的多個陣列分布的光敏元；面陣紅外折射微透鏡包括多個陣列分布的單元紅外折射微透鏡，每單元紅外折射微透鏡與一個子面陣非制冷紅外探測器對應。本發(fā)明的紅外成像

針對爆破振動波、沖擊波對周邊環(huán)境和建筑物影響，本團隊組織開展技術攻關，主要成果包括： 1.首次基于現場試驗，驗證了多次鉆爆沖擊波作用下，單層鋼化玻璃的疲勞破壞現象；制定臨建建筑物多次爆破沖擊波破壞效應的控制標準。 2.總結與圍巖等級相匹配的量產常用炸藥類型、水封爆破技術；建立了炸藥、巖石不同匹配值與爆破塊度之關系：對強度大于30MPa的III級及以上硬質圍巖，應采用2號巖石乳化炸藥；對強度介于5-30MPa的IV級軟巖，應采用二級煤礦許用炸藥。對強度小于5MPa的V圍巖，應采用三級煤礦許用炸藥，最優(yōu)阻抗匹配系數為2.53-3.30。另據試驗結果知，為滿足隧道施工中裝運碴土要求，炸藥巖石阻抗匹配并非在匹配系數為1.0時最優(yōu)，而在1.98-3.30之間，且圍巖強度越低，其對應最優(yōu)阻抗匹配值越大。發(fā)現在藥量相同的情況下，水封爆破的振速小于常規(guī)爆破振速的非慣性推測現象，水封爆破有明顯的減振作用。初步分析認為，一是水封不同于水介質爆破；二是“水袋+炮泥”的可靠堵塞比常規(guī)堵塞和不堵塞工況，使爆破振動的各向分布均勻化所致。隧道水封爆破相比常規(guī)爆破工藝，具有降低炸藥單耗，提高能量利用率，提高循環(huán)進尺，降低振速，減小粉塵濃度等優(yōu)勢，具有良好的技術經濟和社會效應。 圖1 測點布置示意圖 圖2 玻璃前后沖擊波超壓峰值變化曲線 圖3 爆破沖擊波反復作用下鋼化玻璃現場發(fā)生破裂

本發(fā)明公開了一種基于毫米波通信天線差速旋轉方式的毫米波天線對中控制系統(tǒng)。本發(fā)明的對中控制系統(tǒng)由多個相同的對中控制裝置組成，對中控制裝置分別設置在不同的毫米波天線通信站點中；每個對中控制裝置包括天線轉動模塊、位置信息檢測模塊、天線信息采集傳感器和對中控制模塊；天線轉動模塊、位置信息檢測模塊和天線信息采集傳感器分別與對中控制模塊。本發(fā)明能有效提高毫米波天線對中精度，實現天線自動化對中通信，減少對中前的準備工作和數據交換工作，增加毫米波的通信保密性，實現毫米波通信機動性、可靠性及野外自適應特性。

目前精萘的工業(yè)生產法，一般采用箱式分步結晶、似精餾原理的區(qū)域熔融結晶方法，工 藝包括工業(yè)萘的溶解、冷卻、發(fā)汗、結晶等重復性的五級或七級分步結晶。在“萘”的結晶 過程中，由于雜質硫茚與萘會形成共熔體，也會在結晶中析出，降低純化能力。為達到所需 的純度，需多次重復這樣的結晶操作。但受分離推動力的限制，獲得的產品精萘仍含有硫茚 0.2～0.5%，甚至0.9%，它是影響“萘”制四氫化萘、十氫化萘 (萘滿) 催化劑壽命以及碳纖維 質量的關鍵因素之一。 本項目通過加入化學添加劑增加分離推動力，研制的無硫超精萘、,其結晶點、灰分、不 揮發(fā)物、比色等達到高端化學試劑的程度，可有效應用于萘加氫產品四氫化萘、十氫化萘及碳 纖維等新能源及新材料領域。

 隨著激光技術的不斷發(fā)展，超快超強激光可以在飛秒的時間尺度（1飛秒=10-15 秒）內作用于電子使電子產生約0.1納米（1納米=10-9米）量級的空間位移。利用超短超強激光脈沖，人們將可以實現分子尺度下的電子位置的超快及超高精度的位置控制。然而現有的探測技術，卻無法實現對電子如此微小位移的精確測量。隧道掃描顯微鏡（STM）利用的電子量子隧穿信號能以0.1納米的橫向和0.01納米的縱向分辨率對靜止的原子進行成像，卻無法對運動中的電子進行成像。光電子顯微鏡（PEEM）成像系統(tǒng)雖然可以測量運動電子的位置，但是其最好的分辨率僅能達到約3納米，無法在0.1納米的尺度進行位移測量。日前，該團隊利用強場電離中的時間雙縫干涉圖樣，提出對電子在激光脈沖下的微小位移進行了測量的新方案，該方案的分辨率可達0.01納米。為了測量電子在超短脈沖作用下的位移，他們把導致電子位移的超短脈沖置于兩束較長反向旋轉的圓偏振光之間。兩束反旋向的圓偏振光先后分別電離電子，構成時間上的電子波包雙縫干涉，這在電子動量譜中產生渦旋結構。在沒有中間的超短脈沖時，該渦旋結構角向是均勻分布的。當中間加入了一束任意的被測超短脈沖，它將作用于前一圓偏光電離的電子使之產生微小位移，這個微小位移使得電子波包獲得一個額外相位，從而導致先后兩個電子波包的干涉結構在角方向產生了非均勻性。他們提出通過測量這個非均勻的角向分布，可以準確地提取出電子在超短脈沖作用下產生的亞納米量級的微小位移。他們的方案對激光的焦斑效應以及兩束圓偏振光的相位抖動具有很好的抗干擾能力。左圖：新方案示意圖；右圖：測量方案給出的理論預測結果。 理論提出并在實驗上實現了對橢圓偏振強激光橢偏率的原位測量新方案。他們利用兩束其它參數相同而旋向相反的橢偏光來電離惰性氣體氙（Xe）原子，強場電離得到的電子閾上電離譜和單電離離子總產率譜敏感地依賴于兩束光脈沖之間的延時。這些能譜和產率隨延時的周期性調制，能夠準確反映一個光學周期之中橢圓偏振光的電場強度的最小和最大值間的比值，因此可以用來準確提取每一束橢偏光的橢偏率。研究表明，這一橢偏率測量方案在很大的激光參數范圍內普遍適用，這一工作在準確表征超快強激光場的性質方面邁出了重要一步，將對強場物理研究中精細操控原子分子內的超快過程起到重要推動作用。

針對鈦合金、高溫合金、樹脂基/陶瓷基/金屬基復合材料等航天裝備用難加工材料及其復雜構件磨削加工效率低、質量穩(wěn)定性差、工具壽命短、加工成本高的技術瓶頸難題，長期開展了單層釬焊金剛石與立方氮化硼（CBN）超硬磨料砂輪高效磨削技術研究。 創(chuàng)新成果 單層釬焊金剛石與CBN超硬磨料砂輪通過釬焊方法實現砂輪對超硬磨料的牢固把持，具有磨粒把持強度高、有序排布、鋒利度高、壽命長、綠色環(huán)保等優(yōu)勢，突破了常規(guī)超硬磨料砂輪主要通過電鍍、燒結等機械界面作用把持磨粒、強度低，導致重負荷工況下磨粒易脫落、砂輪壽命短、鋒利度差。通過開發(fā)釬焊砂輪與磨削工藝的匹配技術，實現了航天裝備難加工材料及構件的高效高品質加工。