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珠光顏料是一種特性顏料，指具有珍珠光澤、能夠產(chǎn)生獨(dú)特視覺(jué)效應(yīng)的一類(lèi)顏料。人工合成具有特定暴露面的鳥(niǎo)嘌呤晶體可有效解決魚(yú)鱗鳥(niǎo)嘌呤珠光顏料資源有限、提取工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴、耐熱耐光性差等問(wèn)題。 本成果突破有機(jī)小分子納米晶在晶化過(guò)程、晶型和形貌控制方面的合成難題，首次實(shí)現(xiàn)有機(jī)小分子鳥(niǎo)嘌呤的晶型、形貌、尺寸及珠光特性的有效調(diào)控，實(shí)現(xiàn)單一晶型的β相無(wú)水鳥(niǎo)嘌呤納米片的批量合成。這是國(guó)際上首類(lèi)人工合成的納米尺度的有機(jī)小分子晶體珠光顏料，性能穩(wěn)定、無(wú)毒、輕質(zhì)。 此外，我們創(chuàng)新性地將一系列染料分子摻雜到鳥(niǎo)嘌呤納米片晶體的晶格中。目前已成功將陽(yáng)離子金黃X-GL、結(jié)晶紫、亞甲基藍(lán)等十余種染料分子嵌入鳥(niǎo)嘌呤納米片的晶格中，在保有高反射率和珠光色的同時(shí)，獲得色彩豐富且晶型和形貌可控的彩色β相無(wú)水鳥(niǎo)嘌呤納米片。其在分散液中有明亮的珠光色（圖1），干燥的粉末呈現(xiàn)漂亮的顏色，且不會(huì)被洗脫，大大豐富鳥(niǎo)嘌呤珠光顏料的應(yīng)用范圍。另外，為降低彩色鳥(niǎo)嘌呤珠光顏料的毒性，我們還將中國(guó)化妝品原料清單中的堿性橙等十余種染料摻雜到彩色鳥(niǎo)嘌呤珠光顏料的晶格中，這些彩色鳥(niǎo)嘌呤將可用作護(hù)膚品和彩妝等高端化妝品珠光顏料，也可用作對(duì)健康和環(huán)保性要求高的兒童玩具、環(huán)保涂料的珠光顏料。

在雙碳政策的背景下，近年來(lái)光伏裝機(jī)量不斷攀升，但太陽(yáng)能資源自身波動(dòng)性及隨機(jī)性特點(diǎn)使其發(fā)電過(guò)程中的驟升或驟降現(xiàn)象對(duì)電力系統(tǒng)的合理調(diào)控和有效調(diào)度帶來(lái)困難，容易造成棄光現(xiàn)象的發(fā)生。準(zhǔn)確預(yù)測(cè)光伏發(fā)電功率可以使電力調(diào)度部門(mén)及時(shí)調(diào)整調(diào)度計(jì)劃，提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，促進(jìn)新能源消納。預(yù)測(cè)的結(jié)果精度與其時(shí)間尺度具有強(qiáng)相關(guān)性，因而對(duì)于光伏場(chǎng)站而言，分鐘級(jí)的出力預(yù)報(bào)信息具有較高的參考價(jià)值。 光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)是基于光伏電力不穩(wěn)定性特征和電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)平衡要求矛盾而產(chǎn)生的一種需求。超短期內(nèi)光伏輸出功率爬坡主要由云團(tuán)對(duì)太陽(yáng)輻射無(wú)規(guī)律的遮擋造成，該遮擋過(guò)程難以量化，對(duì)超短期內(nèi)光伏輸出爬坡預(yù)測(cè)造成了很大的困難。 為量化云團(tuán)對(duì)太陽(yáng)輻射的遮擋過(guò)程，本課題利用天空成像儀獲取云團(tuán)參數(shù)（云高，云速，云團(tuán)形狀），云高方面：基于雙目視覺(jué)原理，采用兩臺(tái)全天空成像儀捕捉天空?qǐng)D片，根據(jù)雙目攝像機(jī)視差及其幾何關(guān)系反向推算得出云團(tuán)高度；云速方面，結(jié)合單攝像機(jī)拍攝的連續(xù)天空?qǐng)D像計(jì)算得到云團(tuán)的運(yùn)動(dòng)速度矢量；云團(tuán)形狀方面：利用圖像畸變矯正技術(shù)，結(jié)合云高信息，可獲取云團(tuán)形狀信息。根據(jù)上述云團(tuán)物理信息，默認(rèn)云團(tuán)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)短期內(nèi)保持恒定，對(duì)未來(lái)15分鐘內(nèi)云團(tuán)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行刻畫(huà)，再通過(guò)天文算法計(jì)算得到的太陽(yáng)方位，推算得出當(dāng)前云團(tuán)狀況下未來(lái)15分鐘地面陰影的變化情況，以此判斷光伏板的遮擋情況。后根據(jù)云團(tuán)厚度情況判斷其對(duì)太陽(yáng)光的遮擋率大小，以其為依據(jù)對(duì)理論計(jì)算出的太陽(yáng)輻照數(shù)據(jù)進(jìn)行削減修正，由此完成未來(lái)15分鐘內(nèi)的分鐘級(jí)超短期光伏功率變化預(yù)測(cè)。 本方法相比于基于衛(wèi)星云圖的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)，觀(guān)測(cè)設(shè)備僅需兩臺(tái)全天空成像儀，安裝更為靈活且兼具更優(yōu)的性?xún)r(jià)比；設(shè)備還具備更高的時(shí)空分辨率，因而可以實(shí)現(xiàn)云團(tuán)的精細(xì)觀(guān)測(cè)，從而可完成更高精度的預(yù)測(cè)任務(wù)，預(yù)測(cè)結(jié)果具備更高的準(zhǔn)確性。 創(chuàng)新點(diǎn) 1、開(kāi)發(fā)出一種基于雙目視覺(jué)原理及圖像處理技術(shù)的云團(tuán)多尺度信息獲取方法。 2、開(kāi)發(fā)出一種基于云團(tuán)透射率和地面陰影軌跡預(yù)測(cè)的光伏場(chǎng)站出力分鐘級(jí)預(yù)測(cè)方法。 市場(chǎng)前景 隨著全球加快應(yīng)對(duì)氣候變化，光伏市場(chǎng)需求持續(xù)增加，數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)光伏行業(yè)在2021年繼續(xù)高歌猛進(jìn)，光伏新增裝機(jī)創(chuàng)歷史新高，達(dá)到54.88GW。未來(lái)十幾年，中國(guó)太陽(yáng)能裝機(jī)容量的復(fù)合增長(zhǎng)率將高達(dá)25%以上。根據(jù)光伏發(fā)電行業(yè)國(guó)家政策規(guī)劃，未來(lái)將著力推進(jìn)光伏基地化開(kāi)發(fā)、分布式化開(kāi)發(fā)以及綜合水風(fēng)光的綜合基地開(kāi)發(fā)。 無(wú)論是以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地開(kāi)發(fā)，還是整縣屋頂分布式光伏試點(diǎn)的組織開(kāi)展，或是綜合多種發(fā)電手段的新能源大規(guī)模發(fā)展，都需要準(zhǔn)確的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)為電網(wǎng)調(diào)度提供參考與保護(hù)。預(yù)測(cè)精度直接影響著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，更會(huì)影響所有市場(chǎng)參與者的經(jīng)濟(jì)收益。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年，我國(guó)發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場(chǎng)的規(guī)模為6.34億元，預(yù)計(jì)2019年至2024年市場(chǎng)年均復(fù)合增速為16.2%，預(yù)計(jì)2024年光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)市場(chǎng)規(guī)模將增加至6.51億元。從中可以看出，光伏出力預(yù)測(cè)具備廣闊的市場(chǎng)前景。 本成果可實(shí)現(xiàn)霧霾、多云等極端天氣下的分鐘級(jí)光伏出力預(yù)報(bào)，滿(mǎn)足對(duì)電網(wǎng)調(diào)度及運(yùn)營(yíng)管理的需求同時(shí)兼具精度與成本優(yōu)勢(shì)。未來(lái)，隨著新能源信息化應(yīng)用環(huán)節(jié)的增加以及應(yīng)用對(duì)象的轉(zhuǎn)變，類(lèi)似光伏功率預(yù)測(cè)等信息化服務(wù)將成為主要需求，光伏出力預(yù)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大，滲透率也將繼續(xù)加深。 應(yīng)用案例 本成果已應(yīng)用于中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司聯(lián)合華北電力大學(xué)和北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司研發(fā)的面向大規(guī)模并網(wǎng)友好型風(fēng)光儲(chǔ)場(chǎng)站群智慧運(yùn)維系統(tǒng)。該系統(tǒng)依托于三峽集團(tuán)烏蘭察布新一代電網(wǎng)友好綠色電站示范項(xiàng)目（項(xiàng)目總裝機(jī)：風(fēng)電170萬(wàn)千瓦、光伏發(fā)電30萬(wàn)千瓦、配套建設(shè)55萬(wàn)千瓦儲(chǔ)能系統(tǒng)），在電站現(xiàn)場(chǎng)部署了兩臺(tái)天空成像儀，并配備了集實(shí)時(shí)3d天空云團(tuán)、電站精細(xì)模型、氣象站數(shù)據(jù)、電站實(shí)時(shí)發(fā)電功率、超短期功率預(yù)測(cè)等于一體的數(shù)字孿生3d可視化系統(tǒng)，極大提高了電站智慧運(yùn)維的便捷性。

車(chē)燈配光綜合檢測(cè)系統(tǒng)引入自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)（AVI）實(shí)現(xiàn)了車(chē)燈光軸交點(diǎn)的自動(dòng)檢測(cè)及車(chē)燈零部件的自動(dòng)檢測(cè)，是一套用于生產(chǎn)線(xiàn)上車(chē)燈檢測(cè)的柔性檢測(cè)設(shè)備。 檢測(cè)系統(tǒng)由工控機(jī)、顯示器、攝像系統(tǒng)、圖像采集卡、A/D卡、I/O卡等組成，采用先進(jìn)虛擬儀器技術(shù)及數(shù)字圖像處理技術(shù)，使系統(tǒng)能夠通過(guò)屏幕設(shè)置或軟件高速等完成各種品號(hào)車(chē)燈質(zhì)量的自動(dòng)檢測(cè)。

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1、測(cè)量給定樣品介質(zhì)的磁致旋光角和費(fèi)爾德常數(shù)，驗(yàn)證光振動(dòng)面的偏轉(zhuǎn)與樣品介質(zhì)的長(zhǎng)度及磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比的規(guī)律； 2、測(cè)定磁致旋光與自然旋光的區(qū)別，即磁致旋光的方向與磁場(chǎng)的方向有關(guān)，而與光的傳播方向無(wú)關(guān)； 3、正常狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的調(diào)制輸出。

左和平教授等所著《中國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力研究》一書(shū)通過(guò)探索陶瓷產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的形成機(jī)理，發(fā)現(xiàn)陶瓷產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的培育路徑和影響因素；通過(guò)在全球視角下分析中國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)與貿(mào)易現(xiàn)狀，分析中國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)和趨勢(shì)；通過(guò)中國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力與區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力的測(cè)度，明確中國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)際地位、區(qū)域分布和發(fā)展態(tài)勢(shì)；尋找提升中國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑和具體的戰(zhàn)略措施，促進(jìn)中國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的提高。本書(shū)獲得第五屆江西省高等學(xué)校科技成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope, AFM)，是一種可用來(lái)研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器。它通過(guò)檢測(cè)待測(cè)樣品表面和一個(gè)微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來(lái)研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。將一對(duì)微弱力極端敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時(shí)它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時(shí)，利用傳感器檢測(cè)這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級(jí)分辨率獲得表面形貌結(jié)構(gòu)信息及表面粗糙度信息。 原子力顯微鏡主要由帶針尖的微懸臂，微懸臂運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，監(jiān)控其運(yùn)動(dòng)的反饋回路，使樣品進(jìn)行掃描的壓電陶瓷掃描器件，計(jì)算機(jī)控制的圖像采集、顯示及處理系統(tǒng)組成。微懸臂運(yùn)動(dòng)可用如隧道電流檢測(cè)等電學(xué)方法或光束偏轉(zhuǎn)法、干涉法等光學(xué)方法檢測(cè)，當(dāng)針尖與樣品充分接近相互之間存在短程相互斥力時(shí)，檢測(cè)該斥力可獲得表面原子級(jí)分辨圖像，一般情況下分辨率也在納米級(jí)水平。AFM 測(cè)量對(duì)樣品無(wú)特殊要求，可測(cè)量固體表面、吸附體系等。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介 原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope, AFM)，是一種可用來(lái)研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器。它通過(guò)檢測(cè)待測(cè)樣品表面和一個(gè)微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來(lái)研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。將一對(duì)微弱力極端敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時(shí)它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時(shí)，利用傳感器檢測(cè)這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級(jí)分辨率獲得表面形貌結(jié)構(gòu)信息及表面粗糙度信息。原子力顯微鏡主要由帶針尖的微懸臂，微懸臂運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，監(jiān)控其運(yùn)動(dòng)的反饋回路，使樣品進(jìn)行掃描的壓電陶瓷掃描器件，計(jì)算機(jī)控制的圖像采集、顯示及處理系統(tǒng)組成。微懸臂運(yùn)動(dòng)可用如隧道電流檢測(cè)等電學(xué)方法或光束偏轉(zhuǎn)法、干涉法等光學(xué)方法檢測(cè)，當(dāng)針尖與樣品充分接近相互之間存在短程相互斥力時(shí)，檢測(cè)該斥力可獲得表面原子級(jí)分辨圖像，一般情況下分辨率也在納米級(jí)水平。AFM 測(cè)量對(duì)樣品無(wú)特殊要求，可測(cè)量固體表面、吸附體系等。a 傳統(tǒng)的商業(yè)CAFM 針尖圖  b 覆蓋有石墨烯層的CAFM 針尖應(yīng)用范圍原子力顯微鏡(AFM) 在許多基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中得到廣泛使用，是超微觀(guān)察工具，特別是對(duì)于不具有導(dǎo)電性的生物樣品和有機(jī)材料等，AFM 同樣可以提供較高分辨率的表面形貌圖像。同時(shí)，AFM 還具有操縱和改造原子、分子世界的手段。原子力顯微鏡為了避免加寬效應(yīng)，一般通過(guò)電子束加工針尖使其曲率半徑達(dá)到幾個(gè)納米，來(lái)提高圖像的分辨率和準(zhǔn)確度。但仍然存在著一些局限性，例如：針尖性質(zhì)的變化很大，獲得高分辨率的圖像變得很難。另外，針尖掃描時(shí)的磨損對(duì)分辨率也有影響。AFM 能獲得原子分辨率，主要是因?yàn)樵谄溽樇獾谋砻娲嬖谥蛹?jí)的突起，構(gòu)成了與樣品的實(shí)際接觸。但是這些突起的尺寸形狀和化學(xué)組成是未知的，而且在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常發(fā)生改變，因此獲得可信賴(lài)的針尖是成像過(guò)程中獲得高分辨率的關(guān)鍵。不同的針尖適用于AFM 不同的應(yīng)用領(lǐng)域。導(dǎo)電原子力顯微鏡（CAFM）采用固體金屬作AFM 的針尖，對(duì)材料進(jìn)行納米尺度的電學(xué)表征依然存在著同樣的困擾。 項(xiàng)目階段北京大學(xué)工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)利用單層石墨烯包覆CAFM 金屬針尖，發(fā)現(xiàn)石墨烯包覆的針尖保留了包覆前針尖的形狀，并且包覆的針尖能承受非常高的電流和摩擦力。新型針尖具有穩(wěn)定、耐磨、壽命長(zhǎng)、圖像失真度低等優(yōu)點(diǎn)，很好的解決了現(xiàn)有AFM 針尖中存在的問(wèn)題，提高了AFM 的儀器性能。知識(shí)產(chǎn)權(quán)該項(xiàng)研究已經(jīng)申請(qǐng)了歐洲專(zhuān)利，納米技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域的諸多公司表現(xiàn)出了對(duì)該項(xiàng)研究成果的強(qiáng)烈興趣。合作方式 技術(shù)轉(zhuǎn)讓、合作開(kāi)發(fā)、技術(shù)入股。