【正文】 南開大學(xué)應(yīng)用科技成果項(xiàng)目選編南開大學(xué)科技處（郵編300071）聯(lián)系人：米江林 孫小杰電 話：(022)23508838傳 真：(022)23504856電 郵： kjcjskf@目 錄八、儀器設(shè)備、光學(xué)及光電子類 124104. 聲表面波傳感器及其應(yīng)用 124105. 顯微鏡通用自動(dòng)操作系統(tǒng) 125106. 微注射控制器 126107. 玻璃微針拉制儀 127108. 玻璃微針煅制儀 128109. 光纖光柵傳感技術(shù)與應(yīng)用 129110. 增益平坦的超寬帶光纖放大器 129111. 光纖柵陣列傳感器件及檢測技術(shù) 130112. 柵式多參數(shù)、多功能、分布式傳感技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 130113. 太陽光伏發(fā)電 131114. 多層折疊式柔性太陽電池發(fā)電系統(tǒng) 134115. 硅薄膜太陽電池集成組件的制備技術(shù) 135116. 智能型太陽能充電控制器 135117. 牙根管細(xì)徑顯微診斷儀 136118. 電去離子（EDI）集成膜過程制備工業(yè)高純水成套技術(shù)與設(shè)備 138119. 便攜式智能數(shù)字心音分析儀 140120. LCoS微顯示技術(shù) 142121. 激光除污機(jī) 143122. 激光標(biāo)識(shí)和激光防偽應(yīng)用 144123. 用于激光精密加工的266nm深紫外光源 145124. 腦血氧飽和度檢測儀 147125. 家庭中水自動(dòng)處理裝置 147126. COD（化學(xué)需氧量）快速測定儀 148八、儀器設(shè)備、光學(xué)及光電子類1. 聲表面波傳感器及其應(yīng)用聲表面波（SAW）器件由壓電材料、叉指換能器（IDT）和振蕩電路構(gòu)成。SAW器件已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗、廣播電視等民用和軍用領(lǐng)域中。由SAW器件可以構(gòu)成的多種傳感器，其原理是器件周圍物理量、化學(xué)量和生物量的變化引起SAW器件振蕩頻率的偏移，通過檢測頻率的變化來監(jiān)測加速度、溫度、濕度、壓力、剪切、彎曲等參量。SAW傳感器具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。與常用的半導(dǎo)體氣敏傳感器相比，它不受溫度影響，靈敏度高，穩(wěn)定性好；設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)靈活，對(duì)電、熱、力、聲、光、化學(xué)及生物等多種因素敏感；采用SAW技術(shù)其輸出信號(hào)為振蕩器頻率的變化，無需經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，易于與計(jì)算機(jī)接口；抗干擾能力強(qiáng)，靈敏度高，檢測范圍線性度好，測量重復(fù)性好，適合遠(yuǎn)距離傳輸和實(shí)現(xiàn)遙測遙控。其采用集成電路中的平面工藝制作，可實(shí)現(xiàn)集成化、智能化，使得SAW傳感器體積小、重量輕，攜帶方便。更重要的是，SAW傳感器件的成本低，能夠進(jìn)行大批量生產(chǎn)，更符合產(chǎn)業(yè)化要求。SAW化學(xué)傳感器是繼半導(dǎo)體傳感器和光纖傳感器之后的新秀。SAW化學(xué)傳感器依據(jù)不同的基底材料、不同化學(xué)薄膜可以檢測SOHNHH2S、NO丙酮、甲醇、水蒸氣、等多種化學(xué)成分。因此可廣泛用于大氣環(huán)境監(jiān)測、化工過程控制、汽車排放尾氣控制、毒品檢測、臨床分析等領(lǐng)域。這種傳感器還可以檢測破壞人體神經(jīng)、血液的毒氣，包括Sarin（沙林）、Soman（梭曼）、VX、Mustard（芥子氣）、Nitrogen Mustard（氮芥）、Hydrogen Cyanide（氰化氫）、Cyanogen Chloride (氯化氰)、Lewisite（劉易士毒氣）、有機(jī)磷、有機(jī)硫等化學(xué)戰(zhàn)劑?；瘜W(xué)戰(zhàn)劑檢測問題受到各國高度重視?；瘜W(xué)戰(zhàn)劑的檢測設(shè)備種類繁多，聲表面波化學(xué)傳感器具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，更符合實(shí)戰(zhàn)要求。近年來，一些國家（美國、荷蘭、英國、日本、德國、意大利等）投入了大量的人力和物力開發(fā)SONO水蒸氣、丙酮、甲醇、氫氣、硫化氫等SAW化學(xué)傳感器，已經(jīng)達(dá)到實(shí)用化水平。目前美國等國家已經(jīng)將SAW技術(shù)運(yùn)用到化學(xué)戰(zhàn)劑的檢測中，其聯(lián)合化學(xué)劑探測器JCAD（Joint Chemical Agent Detector）能夠自動(dòng)檢測，識(shí)別，量化待測參量?？裳b備到艦船、飛機(jī)、裝甲車輛和單兵。SAW傳感測量系統(tǒng)具有極高的靈敏度，應(yīng)用前景廣闊。專家預(yù)測，在軍事、環(huán)保、醫(yī)學(xué)以及工業(yè)應(yīng)用的聲表面波傳感器需求將逐漸超過SAW濾波器在移動(dòng)通信領(lǐng)域中的需求，具有廣闊的市場前景。南開大學(xué)研制的多通道SAW氣體傳感器可以檢測外界氣體成分，應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、安全監(jiān)測、化學(xué)戰(zhàn)劑檢測、臨床分析等多種民用、軍用領(lǐng)域。經(jīng)科技檢索部門查新，國內(nèi)外未見相關(guān)的報(bào)道，本項(xiàng)目研究具有創(chuàng)新性。SAW傳感探測器可以發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)探測器，我們已完成傳感信號(hào)的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)了多路傳感信號(hào)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測。采用SAW傳感器可以進(jìn)行多個(gè)傳感信號(hào)的同時(shí)檢測，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測。南開大學(xué)承擔(dān)的與本項(xiàng)目相關(guān)的課題主要包括：1. 新型多通道聲表面波氣體傳感器研究，國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。2. 多通道聲表面波化學(xué)傳感器的研制，天津市科技發(fā)展計(jì)劃科技攻關(guān)項(xiàng)目。3. 新型聲表面波射頻識(shí)別（RFID）及無線傳輸系統(tǒng)的研究，天津市科技發(fā)展計(jì)劃科技支撐重點(diǎn)項(xiàng)目。4. 常壓儲(chǔ)罐泄漏光纖監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)，中國石化集團(tuán)合作項(xiàng)目。5. 光纖光柵陣列傳感及無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)研究，高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目。 6. 光纖柵陣列傳感器件及檢測技術(shù)研究，天津市自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目。7. 新型波分復(fù)用全光纖聲光器件的研究，國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目。8. 光纖光柵傳感信號(hào)的解調(diào)和傳輸，光電信息技術(shù)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室課題。2. 顯微鏡通用自動(dòng)操作系統(tǒng)項(xiàng)目的背景及目的在微操作過程中，由于操作對(duì)象十分微小，必須借助顯微鏡觀察操作物體。顯微鏡可以看到微小的物體，但同時(shí)也存在視野小、景深短等問題，這些問題限制了微操作機(jī)器人的實(shí)際操作范圍，影響了機(jī)器人系統(tǒng)的性能，甚至導(dǎo)致一些操作無法完成。因此，理想的微操作機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)該具有“廣闊”而“深遠(yuǎn)”的視覺反饋，也即在平面方向拓展觀測范圍，使顯微鏡具有更“廣闊”的視野；在光軸方向加深顯微鏡景深，使其在更“深遠(yuǎn)”的范圍內(nèi)成清晰的像。技術(shù)原理與工藝流程顯微鏡通用自動(dòng)操作系統(tǒng)的出現(xiàn)使通過圖像處理拓展顯微視野成為了可能，自動(dòng)顯微鏡將載物臺(tái)、物鏡轉(zhuǎn)換器、調(diào)焦部件及調(diào)光照明裝置等顯微鏡部件改造為電動(dòng)方式，并通過控制器實(shí)現(xiàn)顯微鏡的自動(dòng)操作。主要技術(shù)性能指標(biāo)顯微鏡通用自動(dòng)操作系統(tǒng)：自動(dòng)平臺(tái)操作范圍7525 mm，操作精度是1μm。顯微鏡物鏡頭自動(dòng)轉(zhuǎn)換，自動(dòng)調(diào)焦。大視野的圖像拼接。技術(shù)水平本項(xiàng)目得到國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目支持，專利（授權(quán)）號(hào)：。應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測應(yīng)用行業(yè) 顯微鏡通用自動(dòng)操作系統(tǒng)是對(duì)現(xiàn)有的顯微鏡進(jìn)行改造，安裝方便，成本低。而進(jìn)口的自動(dòng)顯微鏡需更新全套顯微鏡系統(tǒng)，成本相當(dāng)高。目前，國內(nèi)絕大部分使用價(jià)格昂貴進(jìn)口設(shè)備。要使顯微鏡通用自動(dòng)操作系統(tǒng)應(yīng)用普及的話，就必須使操作設(shè)備國產(chǎn)化，所以應(yīng)用前景還是很好的。如果得到普及的話，每年需求約在數(shù)百臺(tái)以上。3. 微注射控制器項(xiàng)目的背景及目的在生物醫(yī)學(xué)的科學(xué)研究和臨床檢驗(yàn)中，細(xì)胞級(jí)的微操作越來越受到人們的重視。在此類試驗(yàn)中，向細(xì)胞中注射或從細(xì)胞中抽取物質(zhì)，對(duì)注射量和抽取量要求都十分的精確。目前國內(nèi)操作人員完全依靠經(jīng)驗(yàn)，手動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)，成功率低，對(duì)操作人員要求高，精確度無法保證。因此我們設(shè)計(jì)出一種可編程的高精度微注射控制器，它具有精度高、可編程、使用方便等特點(diǎn)，可以大大提高細(xì)胞注射的成功率和注射精度，給科學(xué)實(shí)驗(yàn)和臨床注射帶來極大的方便。技術(shù)原理與工藝流程微注射控制器實(shí)現(xiàn)了微注射過程中動(dòng)作的壓力、時(shí)間的設(shè)定和控制，可以完成吸入、注射、壓力平衡、釋放平衡、清除、吸持、釋放吸持、清除吸持八種動(dòng)作。并且還具有單步工作和連續(xù)工作兩種模式。該控制器主要由氣動(dòng)部分和電路部分組成。電路部分：以單片機(jī)為控制核心單元，配備程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、AD信號(hào)采集單元、液晶顯示、鍵盤輸入單元等，主要控制氣路閥的通斷和測量壓力的大小以實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)作。氣動(dòng)部分：以一定壓力的氮?dú)庾鳛闅庠矗哉婵瞻l(fā)生器作為動(dòng)力元件，配以壓力控制和方向控制電磁閥，來完成各種動(dòng)作的氣流通路。主要技術(shù)性能指標(biāo)注射精度：5 pl(皮升)技術(shù)水平及用途目前此設(shè)備填補(bǔ)了國內(nèi)空白，達(dá)到國際先進(jìn)水平，專利（申請）號(hào)：；應(yīng)用行業(yè)：. 醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn) 3. 臨床醫(yī)學(xué)。應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測我國有上千家單位在從事轉(zhuǎn)基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程和胚胎工程的研究，他們都需要進(jìn)行細(xì)胞級(jí)的操作，但一般都沒有自動(dòng)化的控制儀器，可以說面向生物工程應(yīng)用的微注射控