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清華大學(xué)化學(xué)工程系魏飛團(tuán)隊(duì)在亞納米尺度下原位研究分子吸附擴(kuò)散機(jī)制領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)采用皮米電鏡原位成像策略，實(shí)現(xiàn)了分子篩中小分子吸脫附行為和分子篩骨架結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)演變的原位實(shí)時(shí)觀測(cè)，首次發(fā)現(xiàn)了剛性分子篩的亞單胞拓?fù)淙嵝越Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)，揭示了分子擴(kuò)散突破孔徑限制的微觀機(jī)制，豐富了對(duì)分子篩擇形催化與限域效應(yīng)的理解。

清華大學(xué)電機(jī)系易陳誼課題組采用真空熱蒸發(fā)鍍膜與傳統(tǒng)溶液法相結(jié)合的工藝制備高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜，突破了目前無(wú)甲胺銫甲脒鉛鹵鈣鈦礦（銫甲脒鈣鈦礦）太陽(yáng)能電池效率的最高記錄。

熱噴涂是通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)激光熔覆的光學(xué)準(zhǔn)直、聚焦和整形以及與之配合送粉頭的重新設(shè)計(jì)從而實(shí)現(xiàn)均勻薄涂層的高速熔覆技術(shù)，目前受到廣泛關(guān)注。由于兼具熱噴涂快速沉積涂層特性以及激光熔覆冶金結(jié)合的特點(diǎn),有望成為規(guī)則表面實(shí)現(xiàn)替代電鍍硬鉻的新方法。冷噴涂是利用超音速氣流獲得高速粒子使其通過(guò)固態(tài)塑性變形沉積而制備技術(shù)的方法。超高速激光熔覆相比于傳統(tǒng)激光熔覆，激光能量主要作用粉末，能量分配：基材 20%，粉末 80%，粉末溫度高于熔點(diǎn)，修復(fù)產(chǎn)品表面粗糙度可小于 20 微米，修復(fù)厚度可低至 30 微米。

（專(zhuān)利號(hào)：ZL 201510093093.1） 簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開(kāi)了一種基于激光沖擊波技術(shù)耐磨涂層制備的方法及裝置，涉及零件再制造技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法首先將待噴涂工件表面清洗、去油、噴砂和預(yù)熱處理后，利用等離子噴涂的方法在工件表面上得到厚度滿(mǎn)足要求的熱態(tài)的硬質(zhì)材料涂層后，緊接著利用激光沖擊波在已形成的熱態(tài)的硬質(zhì)材料涂層中連續(xù)多次嵌入軟質(zhì)材料的微粒，材料凝固和冷卻后，硬質(zhì)材料涂層中均勻分布著少量軟質(zhì)材料涂層。本發(fā)明裝置包括激光發(fā)生器、導(dǎo)光分光系統(tǒng)、電弧制液系統(tǒng)、工件夾具系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。本發(fā)明方法所制備的涂層硬度高、摩擦系數(shù)小、磨損率低，本發(fā)明裝置具有操作方便、成本低以及效率高的特點(diǎn)。  

本發(fā)明提供了一種基于PDMS聚合物的柔性量子點(diǎn)隨機(jī)激光器，包括兩層PDMS薄膜層以及兩層PDMS薄膜層之間夾置的滲透層，PDMS薄膜層中的交聯(lián)劑濃度大于4%，滲透層中的交聯(lián)劑濃度為2%?4%，滲透層為內(nèi)應(yīng)力分布不均勻的PDMS薄膜層，滲透層上設(shè)有至少一組由中心點(diǎn)向各方向發(fā)散的若干條線(xiàn)性凹槽或至少一組由中心點(diǎn)逐漸擴(kuò)散的若干個(gè)環(huán)形凹槽，凹槽供量子點(diǎn)滲透。本發(fā)明量子點(diǎn)在隨機(jī)激光出射過(guò)程中充當(dāng)增益介質(zhì)的作用，利用滲透層的內(nèi)應(yīng)力分布不均，通過(guò)光彈性效應(yīng)形成局域化折射率不一致，增強(qiáng)多重散射作用，達(dá)到了降低出射隨機(jī)激光閾值的目的。本發(fā)明中量子點(diǎn)填充在濃度較低的滲透層內(nèi)，相比玻璃基板表面的量子點(diǎn)薄膜，具有長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作的特點(diǎn)。同時(shí)由于PDMS是柔性材料，具有可彎曲的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)柔性隨機(jī)激光器制備。

本發(fā)明提供了一種基于表面等離子體的量子點(diǎn)隨機(jī)激光器，包括順序?qū)盈B的第一玻璃基板、間隔層和第二玻璃基板，所述第一玻璃基板在與間隔層貼合的表面上設(shè)有微米級(jí)凹槽供量子點(diǎn)沉積，所述間隔層中含有固定在第二玻璃基板上的金屬納米粒子，控制金屬納米粒子與量子點(diǎn)之間的距離。本發(fā)明金屬納米粒子的表面等離子體共振效應(yīng)增強(qiáng)泵浦光的激發(fā)效率和隨機(jī)激光的輻射效率，同時(shí)間隔層有效避免了量子點(diǎn)與金屬納米粒子接觸而產(chǎn)生的熒光猝滅現(xiàn)象，并且由于間隔層材料透明高分子聚合物，可以使金屬納米粒子的共振吸收譜發(fā)生紅移，實(shí)現(xiàn)表面等離子體共振帶和激勵(lì)光譜與出射光譜的耦合，從而得到低閾值、高強(qiáng)度的穩(wěn)定隨機(jī)激光出射。

北京大學(xué)物理學(xué)院顏學(xué)慶教授/馬文君研究員團(tuán)隊(duì)近期在激光加速重離子領(lǐng)域獲得重要進(jìn)展。他們利用人工設(shè)計(jì)的雙層納米靶材，獲得了能量高達(dá)580兆電子伏特（MeV）的碳離子，將飛秒激光加速重離子能量記錄提高了兩倍。相關(guān)結(jié)果以” Laser Acceleration of Highly Energetic Carbon Ions Using a Double-Layer Target Composed of Slightly Underdense Plasma and Ultrathin Foil”為題發(fā)表在物理評(píng)論快報(bào)上（Physical Review Letters 122，014803 （2019））。 高能重離子在腫瘤治療、生物輻照、核物理與核能等領(lǐng)域有著廣泛的用途。利用超強(qiáng)飛秒脈沖激光加速重離子一直是激光加速領(lǐng)域的難點(diǎn)。之前的大量實(shí)驗(yàn)研究中，通常只能獲得最高能量為幾兆電子伏特每核子（MeV/u）的重離子。而在相同條件下，質(zhì)子可被加速至近百兆電子伏特，遠(yuǎn)高于重離子。這是因?yàn)?，要有效加速重離子，需要將其在加速初始階段就電離到高電荷態(tài)注入到加速場(chǎng)中，并且保持足夠長(zhǎng)的加速時(shí)間。一般情況下，這兩點(diǎn)很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)。馬文君研究員團(tuán)隊(duì)在前期工作的基礎(chǔ)上（PRL 115, 064801 (2015)，PRL 113, 235002 (2014), Adv Mater 21(5),603 (2009), Nano Lett 7(8), 2307(2007)），設(shè)計(jì)并制備出了一種由超薄超低密度碳納米管泡沫與類(lèi)金剛石納米薄膜組成的雙層復(fù)合靶材，成功地同時(shí)實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)條件。復(fù)合靶材在超強(qiáng)飛秒脈沖激光作用下，位于類(lèi)金剛石納米薄膜中的碳離子，先后經(jīng)歷了光壓電離注入與長(zhǎng)達(dá)數(shù)百飛秒的鞘場(chǎng)加速兩個(gè)過(guò)程，最終速度達(dá)到了光速的30%。這是首次利用超短脈沖在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了重離子的級(jí)聯(lián)加速。圖：本研究結(jié)果（）與已有重離子加速實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總。 他們的理論與數(shù)值模擬工作表明，這種高效的加速方案也適用于金、釷、鈾等重離子。在現(xiàn)有激光條件下，可產(chǎn)生能量為數(shù)十兆電子伏特每核子、密度為傳統(tǒng)束流10^9倍的高能高密度重離子束流。這種高能高密度重離子束團(tuán)將為超重元素合成、短壽命核素加速、溫稠密物質(zhì)等溫加熱等重要物理難題的解決提供新的方案。，將為科學(xué)前沿領(lǐng)域及新興交叉學(xué)科的迅猛發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇。 馬文君研究員為論文第一作者與通訊作者。顏學(xué)慶教授與韓國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究所的Nam，Chang Hee教授為共同通訊作者。論文主要作者還包括陳佳洱院士、賀賢土院士、M. Zepf教授, J. Schreiber教授, Kim, I Jong教授、林晨研究員、盧海洋研究員和余金清博士等。該項(xiàng)目得到國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施培育項(xiàng)目（2017ZF22）、科技部重大儀器專(zhuān)項(xiàng)、自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、核物理與核技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和北京市卓越青年科學(xué)家等項(xiàng)目的支持。 相關(guān)文章鏈接如下：Phys. Rev. Lett. 122, 014803 （2019）https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.014803Phys. Rev. Lett. 115, 064801 (2015)https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.064801

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 我國(guó)隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展速度的提升，已極為重視對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的 社會(huì)需求，公眾也對(duì)切身的環(huán)境問(wèn)題關(guān)注日益密切。以大氣中常見(jiàn)空氣污染物為 應(yīng)用檢測(cè)對(duì)象，開(kāi)發(fā)研制快速實(shí)時(shí)且高精度的 TDLAS 可調(diào)諧二極管光譜學(xué)檢測(cè) 設(shè)備，為大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中所要求的微量、高精度及快速響應(yīng)需求提供儀器實(shí)現(xiàn)手 段，應(yīng)用于室內(nèi)外環(huán)境污染氣體監(jiān)測(cè)和煤礦、油井等地下作業(yè)中毒氣泄漏的監(jiān)控， 可以有效避免有毒有害氣體排放導(dǎo)致的大規(guī)模大氣污染發(fā)生，保障環(huán)境質(zhì)量安全， 為國(guó)民經(jīng)濟(jì)作出重要貢獻(xiàn)，社會(huì)效益顯著。并特別適用于強(qiáng)磁場(chǎng)和輻射性、腐蝕 性或危險(xiǎn)性大的環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)對(duì)如飛行器、艦船、礦井、油田、建筑物等惡劣環(huán) 境的實(shí)時(shí)檢測(cè)分析。大氣污染物氣體 TDLAS 測(cè)量及評(píng)價(jià)系統(tǒng)項(xiàng)目研究和開(kāi)展具 有對(duì)于產(chǎn)品需求直接的經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境保護(hù)的社會(huì)效益。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： 該項(xiàng)目在團(tuán)隊(duì)已有紅外光譜工作基礎(chǔ)上,組建基于 TDLAS 的大氣污染物在 線(xiàn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)對(duì)排放氣體干擾組分、激光器輸出參數(shù)及系統(tǒng)電子學(xué)指標(biāo) 的分析與優(yōu)化，建立適用于大氣常見(jiàn)污染物氣體實(shí)時(shí)快速 TDLAS 儀器檢測(cè)技術(shù) 體系。并基于企業(yè)自有的物聯(lián)網(wǎng) GPS 模塊設(shè)備開(kāi)發(fā)技術(shù)、長(zhǎng)光程氣體吸收池技 術(shù)、儀器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)等，進(jìn)行 TDLAS 儀器向網(wǎng)絡(luò)分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用 技術(shù)研究，使項(xiàng)目?jī)?nèi)推出的樣機(jī)可以作為獨(dú)立接入單元接入?yún)^(qū)域環(huán)境評(píng)測(cè)平臺(tái)， 對(duì)傳統(tǒng)在線(xiàn)式檢測(cè)儀器數(shù)據(jù)接入及集成進(jìn)行功能創(chuàng)新。 a.基于課題團(tuán)隊(duì)自有光譜數(shù)據(jù)處理算法軟件與嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行控 制系統(tǒng)產(chǎn)品化開(kāi)發(fā) b.根據(jù)檢測(cè)物指標(biāo)，可定制選擇國(guó)外或國(guó)內(nèi)激光器模塊封裝進(jìn)行集成 192天津大學(xué)科技成果選編 c.基于實(shí)驗(yàn)室自有開(kāi)放光程光路準(zhǔn)直定位技術(shù)以及長(zhǎng)光程氣體池技術(shù)進(jìn)行 關(guān)鍵模塊定制。 d.根據(jù)用戶(hù)需要定制上位機(jī)專(zhuān)用分析軟件程序。 應(yīng)用領(lǐng)域：燃料燃燒、金屬冶煉、變電高壓、焦炭化工、礦業(yè)篩選、農(nóng)藥施 放、油漆噴涂、造紙紡織、皮革纖維、生活垃圾焚燒、危險(xiǎn)廢物處理、制藥、橡 膠等有氣體污染物排放行業(yè) 合作方式：技術(shù)開(kāi)發(fā)，模塊打包出售（15—20 萬(wàn)元/套）

本發(fā)明屬于機(jī)械切削刀具制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及了一種激光熔覆石墨烯?陶瓷自潤(rùn)滑涂層刀具及其制備方法。所述自潤(rùn)滑涂層刀具的基體材料為高速鋼，刀具前刀面為石墨烯?陶瓷自潤(rùn)滑涂層。該自潤(rùn)滑涂層通過(guò)將石墨烯添加至Ａｌ２Ｏ３或Ｓｉ３Ｎ４基陶瓷混合粉末中，采用ＣＯ２激光同步送粉方式在刀具前刀面熔覆制成。該刀具具有韌性好、硬度高及自潤(rùn)滑作用的特點(diǎn)。干切削時(shí)，利用石墨烯在陶瓷刀具表面形成連續(xù)的固體潤(rùn)滑膜，從而實(shí)現(xiàn)刀具本身的自潤(rùn)滑功能。

簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開(kāi)一種基于激光沖擊波技術(shù)的金屬變徑管成形的方法和裝置,屬于激光加工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用激光能量吸收層涂覆在與管件分離的堵桿上端部,激光束沿待成形的管坯的軸線(xiàn)進(jìn)入管坯的內(nèi)部,輻照在堵桿上端部的吸收層上,吸收層吸收激光能量后氣化、電離,形成高壓等離子體,高壓等離子體急速膨脹形成高幅沖擊波,以此推動(dòng)管坯的膨脹直至和模具的型面貼合,使管坯的變形形狀和模具的型面一致。本發(fā)明采用參數(shù)受控的激光沖擊波作為管坯內(nèi)高壓成形的力源,具有很好的安全性,不僅適合于材料屈服極限較低的管坯成形,也適合屈服強(qiáng)度很高的管坯成形,可進(jìn)行連續(xù)多個(gè)脈沖激光輻照和實(shí)施不間斷多次沖擊,具有較高的生產(chǎn)效率。