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激光誘導擊穿光譜（Laser-induced Breakdown Spectroscopy，LIBS）技術是一種原子發(fā)射光譜分析技術，其基本原理是利用脈沖激光在待測樣品表面激發(fā)產(chǎn)生等離子體，通過等離子體發(fā)射的光譜波長和強度信息，分別獲得待測元素的種類及含量。LIBS技術因具有無需制樣、分析速度快、遠程非接觸、可實現(xiàn)對任何物質(zhì)的多元素同時分析等特點，被譽為分析領域的“未來超級巨星”，在航空航天、智能制造、生物醫(yī)藥、環(huán)境保護、能源、地質(zhì)、深海探測等領域都極具應用前景，特別是2021年我國“祝融號”火星車搭載LIBS系統(tǒng)登陸火星開展地質(zhì)勘探，使得該技術再次成為國內(nèi)外的研究熱點。LIBS系統(tǒng)主要由激光器、光譜儀、探測器和時序控制器等核心單元組成，典型的LIBS檢測系統(tǒng)如圖1（左）所示，光譜圖如圖1（右）所示。 圖1典型的LIBS檢測系統(tǒng)（左）與LIBS光譜圖（右） 本團隊對LIBS技術進行了長達15年的攻關，在一系列關鍵技術上取得了重大突破，成功研制了從臺式、移動式到手持式的系列國產(chǎn)LIBS元素分析儀，實現(xiàn)了6種LIBS成分分析儀器的國產(chǎn)化，并成功推動其在金屬材料、環(huán)境保護和生物安全等領域的應用。研究工作從基礎研究、裝備研發(fā)到工程應用全鏈條展開（如圖2），取得的創(chuàng)新成果如下。 圖2團隊對于LIBS技術從基礎研究-裝備研發(fā)-工業(yè)應用的全鏈條攻關 （1）高靈敏度、高穩(wěn)定性和高精度LIBS分析新方法 針對LIBS技術存在自吸收效應、基本效應和光譜波動性大等問題導致其探測極限低、靈敏度差和分析精度低的難題，團隊提出了一系列新技術新方法。 1）提出采用OPO波長可調(diào)諧激光對等離子體中基態(tài)粒子進行能態(tài)選擇性激發(fā)的新方法，從源頭上阻止了LIBS自吸收效應產(chǎn)生，從而獲得自吸收免疫的LIBS本征光譜。 2）提出采用微波對等離子體進行瞬時加熱，獲得溫度場均勻分布的等離子體，實現(xiàn)寬光譜多元素的自吸收效應遏止。 3）提出一種基于等離子體圖像-光譜融合的圖像輔助LIBS技術，有效克服了基體效應對定標曲線建立的影響，大幅度提高了LIBS的定量分析精度。 4）針對工業(yè)現(xiàn)場物質(zhì)的快速高精度定量分析需求，提出一種僅需一個標準樣品就可完成定量的LIBS單標樣法和一種可克服自吸收效應影響的LIBS無標樣定量方法。 5）針對生物體、食品、中藥等疏松含水組織基體復雜，導致光譜信號微弱且波動大的問題，提出了從光譜預處理-特征提取-機器學習模型的全鏈條定性定量分析算法，相比于傳統(tǒng)分析方法，可將分析精度提高10%。 6）提出一種面向金屬3D打印構件的激光譜-超聲同時檢測技術，可同時對金屬3D打印構件的表面元素分布、內(nèi)部缺陷、殘余應力和晶粒度進行同步分析。 （2）高精度LIBS成分分析儀研制 針對LIBS的光機電系統(tǒng)難以集成的難題，團隊通過構筑模塊化“籠式”光路系統(tǒng)，研制了共聚焦顯微光學系統(tǒng)、同軸信號采集、放大裝置等新技術，成功將OPO共振激發(fā)和等離子體圖像-光譜融合新技術集成到LIBS成分分析儀中，實現(xiàn)了10-7量級的LIBS探測極限，將LIBS探測靈敏度提高了2個數(shù)量級，探測穩(wěn)定性優(yōu)于2%。所研制的系列激光探針元素分析儀如圖3所示。 圖3臺式到便攜式系列LIBS分析儀

簡要說明： 1．本外觀設計產(chǎn)品的名稱：便攜式元素成分分析儀。2．本外觀設計產(chǎn)品的用途：本外觀設計產(chǎn)品用于分析物質(zhì)元素組成和含量。3．本外觀設計產(chǎn)品的設計要點：在于形狀。4．最能表明本外觀設計設計要點的圖片。

產(chǎn)品詳細介紹主要特點：零點、滿度均可自動調(diào)整，無需精確調(diào)整，直讀吸光度或百分比含量，自動打印結果，包括爐號、日期、濃度百分含量；采用單片機控制電路，可儲存15條曲線；采用精密觸摸式鍵盤，32鍵音響提示，操作簡單、適用、穩(wěn)定性好；更換不同的冷光源或濾光片，可擴大測量元素的種類和含量范圍；采用先進的光電轉換技術，適用于各種金屬材料化驗。

基于新型雙主相合金技術(La/Ce主要分布在(La,Ce)2Fe14B 相和富稀土晶界相中，高內(nèi)稟磁性能(PrNd)2Fe14B相中幾乎無La/Ce分布，減少磁性能的稀釋)發(fā)展高品質(zhì)富鈰稀土永磁材料的新思路，重點突破富鈰稀土永磁材料的批量化制備關鍵技術，成功制備出高品質(zhì)的富鈰稀土永磁材料(鑭鈰等對鐠釹取代量為27.19 wt%時，剩磁達到12.56 kGs，矯頑力達到7.23 kOe，最大磁能積達到36.38 MGOe)。 該技術已在釹鐵硼永磁生產(chǎn)線上實現(xiàn)多批次的生產(chǎn)和應用，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，制備的富鈰稀土永磁材料可用于玩具電機、箱包紐扣、電聲器件等領域。 該技術將改變鈰、鑭資源大量積壓、低端產(chǎn)品過剩、高端產(chǎn)品不足的現(xiàn)狀，實現(xiàn)資源價值的最大化；推動稀土產(chǎn)業(yè)的結構調(diào)整與升級，帶動上下游相關產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，促進經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展。

項目成果/簡介:基于新型雙主相合金技術(La/Ce主要分布在(La,Ce)2Fe14B 相和富稀土晶界相中，高內(nèi)稟磁性能(PrNd)2Fe14B相中幾乎無La/Ce分布，減少磁性能的稀釋)發(fā)展高品質(zhì)富鈰稀土永磁材料的新思路，重點突破富鈰稀土永磁材料的批量化制備關鍵技術，成功制備出高品質(zhì)的富鈰稀土永磁材料(鑭鈰等對鐠釹取代量為27.19 wt%時，剩磁達到12.56 kGs，矯頑力達到7.23 kOe，最大磁能積達到36.38 MGOe)。該技術已在釹鐵硼永磁生產(chǎn)線上實現(xiàn)多批次的生產(chǎn)和應用，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，制備的富鈰稀土永磁材料可用于玩具電機、箱包紐扣、電聲器件等領域。該技術將改變鈰、鑭資源大量積壓、低端產(chǎn)品過剩、高端產(chǎn)品不足的現(xiàn)狀，實現(xiàn)資源價值的最大化；推動稀土產(chǎn)業(yè)的結構調(diào)整與升級，帶動上下游相關產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，促進經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展。知識產(chǎn)權類型:發(fā)明專利知識產(chǎn)權編號:相關發(fā)明專利近20項技術先進程度:達到國際領先水平成果獲得方式:獨立研究

稀土上轉換發(fā)光納米粒子能將近紅外光轉換成可見光，并擁有諸多優(yōu)點，如低毒性、高化學穩(wěn)定性、優(yōu)異的光穩(wěn)定性、窄帶發(fā)射和長的發(fā)光壽命等。特別是紅外光作為激發(fā)光源帶來了許多優(yōu)勢，如較深的光穿透深度、對生物組織幾乎無損傷、生物組織不會發(fā)光（無背景熒光）等，因而在生物應用上倍受青睞，可以應用于生物標記、細胞成像、病變檢測等。

稀土上轉換發(fā)光納米粒子能將近紅外光轉換成可見光，并擁有諸多優(yōu)點，如低毒性、高化學穩(wěn)定性、優(yōu)異的光穩(wěn)定性、窄帶發(fā)射和長的發(fā)光壽命等。特別是紅外光作為激發(fā)光源帶來了許多優(yōu)勢，如較深的光穿透深度、對生物組織幾乎無損傷、生物組織不會發(fā)光（無背景熒光）等，因而在生物應用上倍受青睞，可以應用于生物標記、細胞成像、病變檢測等。 利用不同方法，我們得到了不同粒徑大小、水溶性稀土上轉換發(fā)光納米材料： 

?  成果簡介：為了克服直流電機及斬波控制系統(tǒng)效率低、體積與重量大、電機換向極需要頻繁維護、難于有效實現(xiàn)電動車輛再生制動以及交流電機及控制器低速大轉矩穩(wěn)定特性較差以及一般永磁直流電機斬波控制系統(tǒng)不能滿足電動車輛大扭矩需求的缺點，發(fā)明了一種全新的牽引電機自動控制模式，設計出稀土變磁通電機及驅動系統(tǒng)。將驅動電機的增磁繞組接到永磁電機的續(xù)流回路中，使得該電機及其控制器既有稀土永磁電機的高效和高功率密度的優(yōu)點，又具備直流串激牽引電機低速大扭矩的特性，并具有比串激直流電機更優(yōu)良的自動弱磁性

項目成果/簡介:稀土上轉換發(fā)光納米粒子能將近紅外光轉換成可見光，并擁有諸多優(yōu)點，如低毒性、高化學穩(wěn)定性、優(yōu)異的光穩(wěn)定性、窄帶發(fā)射和長的發(fā)光壽命等。特別是紅外光作為激發(fā)光源帶來了許多優(yōu)勢，如較深的光穿透深度、對生物組織幾乎無損傷、生物組織不會發(fā)光（無背景熒光）等，因而在生物應用上倍受青睞，可以應用于生物標記、細胞成像、病變檢測等。