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中国工程物理研究院2019待转化科技成果清单【先进制造】

文章来源:院科研技术部   时间:2019-11-20

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    一、磁流变抛光技术与装备

    成果简介(关键技术)

  本产品涵盖磁流变抛光装备、抛光液、工艺软件等全套技术方案,技术水平国内领先。可应用于国防领域、前沿科学领域、民用光电产业领域的高精度光学元件加工中。目前已研制出多台磁流变抛光装备,并交付相关研究单位使用。

    应用场景与市场(竞争)分析

  可应用于光电产业,属高端工艺装备,技术含量高、附加值高、仿制门槛高。

    技术成熟度

  9-实际通过任务运行的成功考验

   二、大口径单点金刚石飞切超精密加工机床

    成果简介(关键技术)

  本产品系统稳定性好、主轴和导轨精度高、易于操作。机床最大加工能力500mm×500mmφ700mm,面型精度PV值优于λ=0.6328μm),综合技术水平国内领先。目前已研制出多台飞切机床,并交付相关研究单位使用。

    应用场景与市场(竞争)分析

  可应用于军用、卫星、太空望远镜及民用等光学加工行业;属高端工艺装备,技术含量高、市场前景好。

    技术成熟度

  9-实际通过任务运行的成功考验

  三、用于文物保护的激光清洗机

    成果简介(关键技术)

  研制出国内首台文物用激光清洗机。三个型号的产品中Cralc-1000-Ⅰ是三波长的激光清洗机,适用于文物保护单位开展实验室的清洗工艺研究和应用。Cralc-1000-ⅡCralc-Ⅱ均为单波长的便携式文物激光清洗机,适用于野外和考古现场。本系列产品在功能设计上,结合文物保护的需要,充分考虑了清洗过程中文物基底的安全性问题,采用二元光学技术使清洗激光光斑更均匀,可有效避免因光斑中的能量强区导致的文物损坏,同时特殊设计了可见光指示、在线监视、光斑尺寸调节功能,使得清洗过程精确可控,适于文物保护行业人员使用,目前该系列产品的技术指标处于国际领先水平。

    市场景与市场(竞争)分析

    本设备主要用于石刻类、金属类、书画类等文物表面有害污染物的去除,可在不损伤文物基底的前提下,有效去除烟熏、墨迹、锈斑、油漆、水泥斑、生物苔藓等有害污物。

  国内首台文物用激光清洗设备,目前国内唯一。

技术成熟度

  9-实际通过任务运行的成功考验

  四、DKDP/KDP晶体元件

    成果简介(关键技术)

  制造涵盖450mm以内的各类口径,全频段波面质量纳米级精度飞切加工,入射面与出射面不同波长高精度高损伤阈值的减反增透化学膜。处于国际领先水平。

    应用场景与市场(竞争)分析

  各类激光装置中对激光频率转换、开关等。小口径产品可作为医疗、美容小口径激光器的激光开关元件。

    技术成熟度

  9-实际通过任务运行的成功考验

  五、大口径高精度光学元件研制

    成果简介(关键技术)

  具备大口径快速抛光、环形抛光等成熟的全口径抛光技术,以及小工具数控、机器人、气囊、磁流变、等离子体、离子束等多种高确定性、低缺陷的子口径抛光工艺技术,并配备完善的大口径平面/球面/非球面元件的高精度检测设备和能力,配合使用可完成高精度的光学元件加工,基于成熟的缺陷工艺控制,实现大口径元件的低缺陷控制。配合多维调节工装,精度稳定,不变形,可完成设计、冷加工、镀膜、检测。

    应用场景与市场(竞争)分析

  应用于平面/球面/非球面等光学用标准镜;大口径检测/检验系统等,在国内处于领先水平。

    技术成熟度

  9-实际通过任务运行的成功考验

    六、激光光束精密调控光学元件研制

    成果简介(关键技术)

  实现功能多样性和宽广设计自由度,可满足不同应用需求;完全连续纯相位元件,具有极高能量利用率;优化近场梯度分布,器件表面连续、光滑,控制光束近场调制,具有很高的抗激光损伤阈值,满足高能量、高功率激光需求、设计和制造工艺,可扩展性强,可满足中大型系统不同口径应用需求;采用先进磁流变抛光确定性制造技术,元件制造精度高,满足高质量制造要求。在国内处于领先水平。

    应用场景与市场(竞争)分析

    用于激光光束精密整形、光强形态调控、系统相位补偿与控制、涡旋光束的产生、光束质量控制等方面,在光通信、显示、生物医学、高密度物理研究、国防和军事应用等领域有广泛应用前景。

    技术成熟度

  9-实际通过任务运行的成功考验

  七、大功率半导体激光器及模块

    成果简介(关键技术)

  高功率半导体激光增益模块是固体激光的核心部件固体激光泵浦源,中物院十所经过多年技术积累,团队掌握了低应变封装技术、大发散角光束整形技术、先进的集成化技术、高效冷却技术等大功率半导体激光器研究的关键技术。已开发高功率半导体激光叠阵系列、高功率泵浦激光增益模块系列、高亮度光纤耦合半导体激光器系列等三大类不同型号的产品。已在多种型号项目中获得应用,性能指标达到了国际先进水平。

   其中,高功率半导体激光叠阵系列主要作为高能固体激光泵浦源,并在医疗美容、表面处理等直接应用方面有广泛应用,具有效率高、加工速度快等优势。

  高亮度二极管光纤耦合激光器系列通过专业的封装耦合技术,把芯片发出激光经过光束整形、合束、汇聚进小芯径光纤输出。具有亮度高、光斑均匀性好、波长丰富、可柔性输出等优点,在光纤激光泵浦、材料加工、医疗等领域获得了广泛应用。

   泵浦增益模块系列是固体激光的核心部件,主要作为固体激光泵浦源,结构紧凑、可靠性高,性能指标达到了国际先进水平。

   同时,中物院应用电子学研究所半导体激光技术团队经过多年技术积累基础上形成了数十种不同型号的半导体激光产品,获省部级以上奖励十余项,获得专利二十余项,建立相关行业标准10项。

应用场景与市场(竞争)分析

  1.高功率叠阵产品主要用于固体激光泵浦源和医疗美容市场,作为科学研究的固体激光泵浦源市场还是一片蓝海,要求高、利润高、市场规模不大,根据国内几家主要研究单位的情况,十三五总的需求在5~8亿,但随着国内激光装备的逐步列装,该类产品的前景非常广阔。医疗美容市场由于近几年发展很快,已形成一片红海,价格低、利润薄,但总体体量较大,尤其在欧美市场,需求量巨大。

  2.高功率光纤耦合半导体激光器产品,主要作为光纤激光器的泵浦源和直接工业应用光源,主要在工业加工用光纤激光器泵浦源,激光熔覆、激光淬火等领域应用广泛,每年的国内市场规模在10亿/年以上。

   技术成熟度

  8-实际系统完成并通过实际验证

   八、C波段加速管、小型加速器X射线源与高能工业CT系统

    成果简介(关键技术)

  X射线数字成像仪器中心是国内唯一从事X射线数字化成像技术研究的仪器中心,也是国内唯一可提供全能量段X射线检测服务的仪器中心。在国内首次研制出9MeV小焦斑加速管和C波段2MeV小型化加速器。

  C波段2MeV加速管已成功研制,并实现大功率运行4年以上,加速管能量可提升至4MeV。拥有该加速管研制的核心技术自主知识产权。该加速管具有重量轻、尺寸小,寿命长的特点,适用于小型加速器产权开发。

  C波段加速器X射线源全部采用国产零部件,已实现稳定运行4年以上,具有焦点小、整机轻、能量2MeV4MeV可调的优点。

  工业CT和实时成像系统,全面覆盖从20keV9MeV的射线能量,可满足全方位射线检测需求。具备射线检测核心器件的研制能力,如高能加速器、平板探测器,拥有自主知识产权。已为不同领域用户定制生产了20余套不同规格的射线成像系统,并可根据不同检测需求,开发定制多用途工业CT成像系统。

    应用场景与市场(竞争)分析

  C波段加速管/小型加速器X射线源是实现移动式、便携式无损检测产品的极佳选择。该产品可以广泛应用在车辆安检、工业制造、航空、航海、铁路桥梁和医疗卫生等领域都具有广泛的应用价值;另外,该产品还可用于市场S波段产品的性能提升和产品替代。目前国内研究出C波段产品的单位不超过三家,本单位产品在整机系统应用、整机国产价格优势等方面具有突出优势。

    技术成熟度

  8-实际系统完成并通过实际验证

  九、基于小型加速器的可移动式中子照相装置

    成果简介(关键技术)

  可移动式中子成像检测仪是一种先进的无损检测设备,可实现轻重材料混杂、核材料等产品的内部结构检测。项目已完成了样机制作,并开展了部分用户的实验。项目处于待转化阶段,可采用技术许可、技术入股等方式进行。

    应用场景与市场(竞争)分析

  项目产品作为高端的无损检测仪器,在航空、航天、核工业及重装制造等领域可开展大量工作,市场前景看好,随着产品潜能的进一步发掘,更多的检测对象的开发,及相关产业的进一步提升,项目产品将大有可为,大有作为。

    技术成熟度

  6-相关环境中的系统样机演示

  十、一种适用于大g值加速度环境下的电液伺服阀

    成果简介(关键技术)

  设计制造的该型伺服阀可在大G值超重力场(100g200g)正常工作,可应用于超重力试验装备领域。

    应用场景与市场(竞争)分析

  离心机上的激振试验是土工离心机中普遍配备的一种试验,需要适应大g值的电液伺服阀。国内目前没有此类伺服阀,国外产品也仅个别厂家有此类产品。如果研制成功成熟产品,将能满足国内这方面的需求。

  技术成熟度

  5-相关环境中的部件仿真验证

 

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