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該發(fā)明公開(kāi)了一種新型寬帶介質(zhì)加載回旋行波管高頻系統(tǒng)，屬于微波、毫米波和太赫茲器件技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括一次連接的預(yù)群聚段、線性放大段、非線性放大段、以及輸出漸變段，預(yù)群聚段、線性放大段、非線性放大段、以及輸出漸變段包括金屬圓波導(dǎo)外殼、貼和圓波導(dǎo)內(nèi)壁加載的環(huán)形無(wú)損介質(zhì)加載波導(dǎo)，線性放大段角向均勻地設(shè)置有矩形有損介質(zhì)片，并沿軸向呈周期性分布。該發(fā)明通過(guò)加載無(wú)損介質(zhì)波導(dǎo)改變整個(gè)高頻結(jié)構(gòu)色散特性；使電子注曲線與波導(dǎo)色散曲線在寬頻段范圍內(nèi)滿足諧振條件，確保寬頻帶工作特性；同時(shí)采用漸變的輸出結(jié)構(gòu)，解決高頻點(diǎn)增益低帶來(lái)的輸出功率低問(wèn)題。該發(fā)明既能滿足寬頻帶工作需求，又能在頻帶范圍內(nèi)提供較高的微波功率輸出。

研制出的3mm波段高功率回旋管可用于毫米波非致命拒止武器系統(tǒng)、毫米波雷達(dá)成像系統(tǒng)和毫米波定向能武器系統(tǒng),是毫米波拒止武器系統(tǒng)必需的大功率微波源。主動(dòng)拒止武器主要是利用3mm高功率微波刺激人體表皮的痛覺(jué)神經(jīng)，使人感到劇烈灼痛達(dá)到驅(qū)散非合作人群的目的。可用于裝備部隊(duì)作戰(zhàn)、維和、反恐(針對(duì)恐怖活動(dòng)與恐怖分子,尤其是人體炸彈)，裝備警察用于制暴、監(jiān)獄控制、重要目標(biāo)(軍事、政治、經(jīng)濟(jì)及安全設(shè)施和人員等)保護(hù)（如軍事基地、軍事禁區(qū)、使領(lǐng)館、航船、機(jī)場(chǎng)、重要場(chǎng)館等的防護(hù)）及反海盜劫持活動(dòng)等等，這對(duì)保障國(guó)家安全具有重要作用。 本項(xiàng)目在突破一系列關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上研制出了低電壓、小電流3mm波段高功率連續(xù)波回旋振蕩管，在關(guān)鍵技術(shù)研究上有一系列創(chuàng)造性貢獻(xiàn)。 研制成功了高效、高模式純度TE62模式的W波段連續(xù)波回旋管：頻率94 GHz、工作電壓29.4 kV、工作電流2.2A、輸出功率26.5 kW、效率41%。其各項(xiàng)參量達(dá)到和超過(guò)合同指標(biāo)，器件綜合技術(shù)水平達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。 目前國(guó)內(nèi)100萬(wàn)人以上大城市數(shù)量已達(dá)到100多個(gè)，按照目前大型城市安全需要，每個(gè)城市為其各重要部門(mén)的綜合安全防護(hù)系統(tǒng)總共配備10套主動(dòng)拒止武器系統(tǒng)，每套按500萬(wàn)元計(jì)算，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值約為50億。每套成本低，單套實(shí)驗(yàn)演示系統(tǒng)造價(jià)小于500萬(wàn)元，僅為美國(guó)每套造價(jià)的8%；其核心器件3mm高功率回旋振蕩管及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)、配套器件實(shí)現(xiàn)完全國(guó)產(chǎn)化。

本發(fā)明涉及一種親水親油性碳納米管及其制備方法。本發(fā)明采用物理包覆修飾的思 想，將碳納米管原料在酸性條件下超聲輔助純化后，在引發(fā)劑和適當(dāng)溫度條件下，將聚 乙烯基吡咯烷酮及其嵌段聚合物引入到碳納米管的表面，從而得到表面具有親水親油基 的碳納米管。含有此結(jié)構(gòu)的碳納米管在水、有機(jī)溶劑和聚合物基體中具有良好的分散性， 從而改善了碳納米管的分散性。本發(fā)明提供的制備方法簡(jiǎn)單易行，具有可控性和定量化 的特點(diǎn)；所得的表面具有定量親水親油性聚合物的碳納米管，具有良好的可加工性，為 碳納米管在復(fù)合材料、氫氣存儲(chǔ)、電子器件、傳感器、生物材料等領(lǐng)域的應(yīng)用鋪平了道 路。

本項(xiàng)目響應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程對(duì)節(jié)能傳熱設(shè)備需求量日益增長(zhǎng)的發(fā)展機(jī)會(huì)，充分利用我們?cè)诟咝Ч?jié)能設(shè)備研制和產(chǎn)業(yè)化方面的成功經(jīng)驗(yàn)，自主研制新型扭曲管換熱器，并實(shí)現(xiàn)扭曲管換熱器制造產(chǎn)業(yè)化。本項(xiàng)目通過(guò)采用扭曲管可以使換熱器傳熱能力增加10％-20％，殼程阻力下降50-70%，將大幅度提高扭曲管換熱器的節(jié)能潛力，實(shí)現(xiàn)節(jié)能25-35%。扭曲管換熱器提升了我國(guó)新型高效節(jié)能設(shè)備的整體技術(shù)水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在扭曲管換熱器內(nèi)，由于殼程為螺旋流，大大增強(qiáng)了殼程的湍流度，從而強(qiáng)化了殼程傳熱；由于扭曲管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，即使管程為高粘度流體或流速較低時(shí)，也會(huì)獲得很高的湍流度。由于管子之間的多點(diǎn)自支撐結(jié)構(gòu)，省去了折流板，實(shí)現(xiàn)了流體縱向流，流動(dòng)分布和流速比較均勻，消除了換熱管振動(dòng)問(wèn)題。由于殼程采用無(wú)折流板結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了全程縱向流，使得殼程壓降大大降低；同時(shí)由于分布均勻，沒(méi)有流動(dòng)死區(qū)，有效傳熱面積大大增加。這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，大大強(qiáng)化了換熱器的傳熱系數(shù)。由于流速均勻、無(wú)死區(qū)，而且管壁溫度比較均勻，大大降低了結(jié)垢的可能性。無(wú)振動(dòng)、少結(jié)垢，從而延長(zhǎng)了維修周期，降低了維修費(fèi)用。該技術(shù)不改變換熱器的外形結(jié)構(gòu)，保留了管殼式換熱器的特點(diǎn)，具有易于推廣的特點(diǎn)，具備較好的工業(yè)應(yīng)用前景。目前已做了大量的前期開(kāi)發(fā)準(zhǔn)備及示范工程。

近年來(lái)螺桿、螺旋形管在我國(guó)空壓機(jī)、冷凍機(jī)、螺桿泵、塑料機(jī)械中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但我國(guó)螺桿空氣壓縮機(jī)、冷凍壓縮機(jī)、泵、塑料機(jī)械不但在設(shè)計(jì)技術(shù)上與國(guó)際先進(jìn)水平有差距，在制造技術(shù)上更加落后，嚴(yán)重制約了我國(guó)這四大類機(jī)械產(chǎn)品在國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。 為此應(yīng)該對(duì)我國(guó)螺桿制造技術(shù)的現(xiàn)狀和水平有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)，盡快追蹤國(guó)際先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，使我國(guó)螺桿制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量早日達(dá)到國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。 為提高螺桿設(shè)計(jì)制造質(zhì)量；應(yīng)從擴(kuò)展品種、規(guī)格；擴(kuò)大產(chǎn)量、降低成本和售價(jià)三方面狠下工夫。提高制造技術(shù)的關(guān)鍵是采用新材料、新工藝、新設(shè)備。北京科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院“管材深加工科研小組”開(kāi)發(fā)的螺旋管（桿）高效成形新技術(shù)即屬于螺桿、螺旋形管制造技術(shù)的關(guān)鍵新工藝與設(shè)備。

研制出的3mm波段高功率回旋管可用于毫米波非致命拒止武器系統(tǒng)、毫米波雷達(dá)成像系統(tǒng)和毫米波定向能武器系統(tǒng),是毫米波拒止武器系統(tǒng)必需的大功率微波源。主動(dòng)拒止武器主要是利用3mm高功率微波刺激人體表皮的痛覺(jué)神經(jīng)，使人感到劇烈灼痛達(dá)到驅(qū)散非合作人群的目的。可用于裝備部隊(duì)作戰(zhàn)、維和、反恐(針對(duì)恐怖活動(dòng)與恐怖分子,尤其是人體炸彈)，裝備警察用于制暴、監(jiān)獄控制、重要目標(biāo)(軍事、政治、經(jīng)濟(jì)及安全設(shè)施和人員等)保護(hù)（如軍事基地、軍事禁區(qū)、使領(lǐng)館、航船、機(jī)場(chǎng)、重要場(chǎng)館等的防護(hù)）及反海盜劫持活動(dòng)等等，這對(duì)保障國(guó)家安全具有重要作用。

本發(fā)明涉及提出一種無(wú)機(jī)鈣鈦礦光晶體管結(jié)構(gòu)的紫外探測(cè)器。基底(1)為玻璃基底，在基底(1)上制備CsPbX3薄膜(2)作為有源層，在CsPbX3薄膜(2)表面制備同物質(zhì)的CsPbX3量子點(diǎn)(5)摻雜的PMMA有機(jī)層(4)作為柵絕緣層，以此為紫外光感應(yīng)窗口；薄膜晶體管的源極(3.1)、漏Au電極(3.2)分別位于CsPbX3薄膜(2)上的兩邊，F(xiàn)TO柵極(6)位于CsPbX3薄膜(2)的上的中間，在薄膜晶體管的源極(3.1)、漏Au電極(3.2)和FTO柵極(6)調(diào)制下，獲得光生載流子分離、轉(zhuǎn)換的電信號(hào)讀取、放大的集成功能，以實(shí)現(xiàn)高響應(yīng)度的紫外信號(hào)探測(cè)。光晶體管探測(cè)器可采用如圖1所示的頂柵結(jié)構(gòu)，也可以采用如圖2所示的底柵結(jié)構(gòu)。以上兩種結(jié)構(gòu)可制備在玻璃基板上，也可以制備在柔性基板上形成底柵或頂柵結(jié)構(gòu)的柔性光晶體管紫外探測(cè)器。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 海底油氣資源開(kāi)采包括探油、采油、運(yùn)輸?shù)热蟓h(huán)節(jié)，海底管線是油氣運(yùn)輸 重要手段，目前深遠(yuǎn)海海底管線的鋪設(shè)技術(shù)是制約我國(guó)深遠(yuǎn)海油氣資源開(kāi)采利用 的關(guān)鍵瓶頸之一。 海底管道是深水油氣田開(kāi)發(fā)工程建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，須采用深水鋪管 作業(yè)船及船載鋪管設(shè)備進(jìn)行安裝。目前國(guó)內(nèi)還不具備該類工程船舶的設(shè)計(jì)能力， 深水海底管道鋪設(shè)技術(shù)的研究也剛剛起步，現(xiàn)有工程設(shè)計(jì)能力、設(shè)備狀況和作業(yè) 能力等都不能滿足我國(guó)開(kāi)發(fā)深海油氣資源的戰(zhàn)略發(fā)展要求。因此，對(duì)深水海底管 道鋪設(shè)技術(shù)的研究是非常必要的，也符合我國(guó)石油工業(yè)向深海進(jìn)軍的戰(zhàn)略要求。 卷管式鋪管法是一種在陸地預(yù)制場(chǎng)地將管道接長(zhǎng)，卷在專用滾筒上，然后送 到海上進(jìn)行鋪設(shè)的方法。卷管式鋪管法鋪設(shè)效率高、費(fèi)用低、可連續(xù)鋪設(shè)、作業(yè) 風(fēng)險(xiǎn)小。卷管式鋪管船既可以用于深海，也可用于淺海，但是管道直徑不宜過(guò)大。 一般而言，因受自身承應(yīng)力的限制，用于卷管式鋪管的而言，因受自身承應(yīng)力的 限制，用于卷管式鋪管的鋼質(zhì)管管徑最大不能超過(guò) 406.4 mm。隨著技術(shù)的進(jìn)步， 目前已有少數(shù)卷管式鋪管船突破了這個(gè)限制。國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有自主開(kāi)發(fā)的卷管式鋪管 系統(tǒng)，由于核心技術(shù)的封鎖，必須走消化吸收、自主研發(fā)的道路。在缺乏設(shè)計(jì)技 術(shù)資料的情況下，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)工作，有助于更好地了解卷管式鋪管過(guò)程， 甄別核心影響因素，為自主設(shè)計(jì)研發(fā)卷管式鋪管系統(tǒng)提供科學(xué)依據(jù)。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： 1、開(kāi)發(fā)大型的整管彎管模擬裝置，能實(shí)現(xiàn)多次反復(fù)彎曲，建立管道反復(fù)彎 曲大變形能力的測(cè)試方法； 2、研究確定大變形管道的焊接方法，開(kāi)發(fā)高效焊接工藝； 3、研究管道焊接無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；天津大學(xué)科技成果選編 4、研究大變形焊接管道的性能評(píng)價(jià)方法，建立基于應(yīng)變的工程臨界評(píng)估技 術(shù)。 針對(duì)深海油氣輸送管道“卷管式”鋪設(shè)，技術(shù)成果形成集焊接、檢驗(yàn)、安全性 評(píng)估為體系的大變形管道成套高效焊接解決方案。 卷管式鋪管法鋪管效率高，費(fèi)用低；適合于深水區(qū)域的管道鋪設(shè)；卷管最大 管徑為 457.2mm，最大作業(yè)水深可達(dá) 1800m。 卷管式鋪管法首先在陸地上焊接管段，然后通過(guò)管道矯直器將管線造彎，并 卷繞在專用滾筒上，裝到鋪管船上運(yùn)至安裝海域進(jìn)行管道鋪設(shè)。在鋪設(shè)過(guò)程中， 在張力作用下管線經(jīng)過(guò)解繞、拉直，然后被送入海中。 鋪設(shè)流程 ：陸地焊接接長(zhǎng)管道；造彎，卷繞到專用卷筒上，上船固定；解 繞回彈；彎曲，進(jìn)入穿串裝置；拉直；J 型方式入海；海底著陸。 在整個(gè)鋪管流程中，管道經(jīng)歷了彎曲—回彈—彎曲—拉直的反復(fù)大變形過(guò)程， 會(huì)導(dǎo)致環(huán)焊縫中的焊縫金屬和熔合線在安裝和運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生開(kāi)裂，為確保管道 卷繞過(guò)程中的完整性，需要解決以下關(guān)鍵問(wèn)題：材料、焊接、工程臨界設(shè)計(jì)與評(píng) 估（ECA）、裝備。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況： 南海深水油氣資源的開(kāi)發(fā)迫切需要我國(guó)發(fā)展卷管鋪設(shè)技術(shù)，而卷管鋪設(shè)過(guò)程 中管道承受的反復(fù)大的塑性變形對(duì)管道環(huán)焊縫的性能造成不利的影響，發(fā)展卷管 鋪設(shè)技術(shù)必須解決管道的焊接和焊縫性能評(píng)價(jià)等問(wèn)題。針對(duì)深海油氣輸送管道 “卷管式”鋪設(shè)，開(kāi)發(fā)了整管彎曲裝置，實(shí)現(xiàn)多次反復(fù)彎曲，模擬管道卷管式鋪管 過(guò)程所經(jīng)歷的循環(huán)塑性變形，確定管道的能承受的臨界曲率半徑；建立管道抵抗 反復(fù)彎曲大變形能力的測(cè)試方法，形成彎管試驗(yàn)技術(shù)。建立基于應(yīng)變的焊接管道 工程臨界評(píng)估（ECA）技術(shù)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 目前，我國(guó)近淺海油氣資源的開(kāi)采已經(jīng)接近飽和，開(kāi)發(fā)深遠(yuǎn)海油氣資源是必 然的趨勢(shì)，南海油氣資源開(kāi)采符合國(guó)家戰(zhàn)略需求。項(xiàng)目實(shí)施可為我國(guó)開(kāi)發(fā)南海深 海油氣資源奠定技術(shù)基礎(chǔ)，大大提高我國(guó)在海洋裝備制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 合作方式及條件：具體面議。 132天津大學(xué)科技成果選編 2 近岸港口工程 3 海洋島礁生態(tài)人居系統(tǒng) 4 海洋島礁功能系統(tǒng) 5 海洋島礁供水系統(tǒng) 6 人工海岸污染控制與生態(tài)構(gòu)建技術(shù) 7 濱海區(qū)域污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)

習(xí)近平總書(shū)記提出，將采取更有力的政策和舉措，實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰 碳中和”目標(biāo)。工業(yè)園區(qū)和集中供熱能顯著減少碳排放量，提升能源利用的綜合效率，降低單位GDP能耗，推動(dòng)基于系統(tǒng)優(yōu)化集成、能源梯級(jí)利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但目前普遍存在熱用戶用熱負(fù)荷波動(dòng)大、有水擊和網(wǎng)損隱患、擴(kuò)建改建缺乏科學(xué)規(guī)劃決策支持等特點(diǎn)。 本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了基于數(shù)字孿生的智慧供熱過(guò)程管控：在源側(cè)對(duì)熱源機(jī)組進(jìn)行模擬仿真、優(yōu)化分配負(fù)荷以及優(yōu)化供熱參數(shù)；在網(wǎng)側(cè)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)在線水力優(yōu)化與優(yōu)化、質(zhì)量并調(diào)以提升靈活性；在荷側(cè)結(jié)合熱用戶的用熱特性對(duì)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)；在儲(chǔ)側(cè)對(duì)儲(chǔ)熱系統(tǒng)儲(chǔ)放熱策略進(jìn)行優(yōu)化。提供了“源-網(wǎng)-荷”全過(guò)程協(xié)同調(diào)度與控制的實(shí)時(shí)優(yōu)化方案，最終實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)自感知、自分析、自優(yōu)化、自調(diào)節(jié)的智慧化運(yùn)行。 以某熱電企業(yè)為例，通過(guò)成本優(yōu)化和預(yù)測(cè)性精確熱網(wǎng)調(diào)度，從而減少購(gòu)汽成本和熱量損失（綜合能效提升1%），按照每年售汽量100萬(wàn)蒸噸，200元/蒸噸計(jì)算，每年提升收益約200萬(wàn)元；同時(shí)能夠及時(shí)預(yù)測(cè)和發(fā)現(xiàn)熱力系統(tǒng)隱患，保障熱網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，帶來(lái)巨大的安全效益；此外，預(yù)測(cè)性調(diào)控實(shí)現(xiàn)了時(shí)間和空間上的供需匹配，在節(jié)能的同時(shí)保障用戶用汽的穩(wěn)定和質(zhì)量，從而提升了熱用戶滿意度，具有較好的社會(huì)效益。