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項目研發(fā)了一種集成位移傳感功能的自傳感磁流變阻尼器（DDSMRD），既能完成可控阻尼力的輸出又能實現(xiàn)與位移呈線性比例關(guān)系的感應(yīng)電壓信號輸出，具備阻尼力可控和相對位移動態(tài)測量的復(fù)合功能。進一步提高了車輛半主動懸架系統(tǒng)可靠性，并降低了系統(tǒng)成本。另外，由于采用雙感應(yīng)線圈差動纏繞，該 DDSMRD 具有抗干擾性好，感應(yīng)信號強等優(yōu)點。該自傳感阻尼器最大輸出阻尼力可達 1000N，可檢測相對位移量±10mm，非常適合應(yīng)用于道路車輛半主動懸架系統(tǒng)和座椅懸架系統(tǒng)的減振。

本項目介紹一種以三相交流電勵磁的筒型磁分離器。在三相交流電的作用下產(chǎn)生了行波磁場。當(dāng)細粉料經(jīng)過磁分離器內(nèi)的有效磁場區(qū)時，磁性顆粒在行波磁場的作用下，產(chǎn)生了“磁攪動”，且磁性顆粒在分離過程中沿分離器的內(nèi)表面做翻滾運動，從而甩掉了非磁性粉料，有效地克服了“團絮”現(xiàn)象。此種磁選機是干式，具有連續(xù)定額，且可以方便的安裝在粉料傳送過程中各個環(huán)節(jié)上。

本發(fā)明公開一種徑向多層式磁流變離合器，主要包括輸出軸、左盤、外殼、支撐圓盤、轉(zhuǎn)子、線圈、右盤和輸入軸，左盤、右盤和設(shè)置在左盤與右盤之間的外殼圍成一個空腔，輸出軸固定連接到左盤的外表面，輸入軸伸入空腔的部分用平鍵連接支撐圓盤，在支撐圓盤的左、右端面沿徑向間隔地固定有轉(zhuǎn)子Ⅰ、轉(zhuǎn)子Ⅲ和與其間插配合設(shè)在左盤和右盤內(nèi)表面上的轉(zhuǎn)子Ⅱ、轉(zhuǎn)子Ⅳ，所有轉(zhuǎn)子分別沿各自圓周方向均勻地設(shè)置相等的偶數(shù)個，轉(zhuǎn)子上還分別繞有線圈，不同圓周的轉(zhuǎn)子之間設(shè)有間隙，間隙中通入磁流變液。本發(fā)明利用徑向工作間隙、徑向多層疊加，傳遞轉(zhuǎn)矩大，結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)子上的線圈也可以靈活拆換。

近年來，磁振子電子學(xué)在信息計算和信息傳輸領(lǐng)域表現(xiàn)出了極具價值的應(yīng)用潛力。磁振子電子學(xué)利用以磁振子為載體的電子自旋進動來實現(xiàn)信息處理，有望實現(xiàn)無熱量產(chǎn)生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統(tǒng)意義上通過操縱電荷來實現(xiàn)信息的處理的微電子學(xué)具有無可比擬的巨大優(yōu)勢。磁振子電子學(xué)領(lǐng)域的進展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發(fā)現(xiàn)，而獲得長距離的磁振子輸運始終是磁振子電子學(xué)研究的重中之重。與通常的三維磁性絕緣體（如Yttrium Iron Garnet）相比，二維尺度下的磁振子被理論預(yù)言有很多的新穎物理效應(yīng)，例如自旋能斯特效應(yīng)，拓?fù)浯耪褡樱约巴鉅柎耪褡拥取?在最新的研究文章中，量子材料科學(xué)中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測量磁振子輸運的非局域器件，器件結(jié)構(gòu)如圖A所示。器件左側(cè)Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側(cè)Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S反鐵磁MnPS3中，實驗上觀測到了幾微米的磁振子擴散長度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測端距離的增加，探測到的非局域信號表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎(chǔ)上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質(zhì)的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強的表面雜質(zhì)散射效應(yīng)導(dǎo)致的。 該文章中的結(jié)果具有重要的學(xué)術(shù)價值：二維材料中的磁振子輸運實現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質(zhì)研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運測量結(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關(guān)系，與理論預(yù)言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關(guān)系。 該工作于2019年2月7日在線發(fā)表于物理學(xué)術(shù)期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。該工作由韓偉研究員設(shè)計和指導(dǎo)完成，北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心2015級博士生邢文宇為文章第一作者，物理學(xué)院2015級本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學(xué)讀博士），韓偉研究員為文章通訊作者。本工作的順利完成得到了量子材料科學(xué)中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國家重大科學(xué)研究計劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項的支持。

1. 痛點問題 惡性腫瘤是威脅人類健康的主要疾病，已成為我國城鄉(xiāng)居民死亡的第一原因。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）統(tǒng)計，腫瘤治療采用手術(shù)、放療、化療三大手段進行綜合治療，對惡性腫瘤的治愈率（5年生存率）可達到45%，其中的40%（絕對值的18%）由放射治療貢獻。在最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)中， 發(fā)達國家的治愈率已上升至55%，其中放射治療貢獻40%，對應(yīng)絕對值的22%。隨著技術(shù)不斷發(fā)展，放射治療將在未來扮演更重要的作用。 我國放射治療裝備國產(chǎn)化率低，相關(guān)研究落后。早在1976年我國成功研制首臺國產(chǎn)醫(yī)用直線電子加速器，達到世界先進水平。但未能結(jié)合數(shù)字化和圖像診療等技術(shù)，我國廠商與國外先進水平迅速拉開差距，國產(chǎn)設(shè)備市占率從2000年初的50%迅速下降至不足10%。目前這種放療設(shè)備嚴(yán)重依賴進口的情況，造成一定的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，也不利于國內(nèi)放射治療物理師和相關(guān)工程技術(shù)人員的培養(yǎng)，客觀上限制了放射治療技術(shù)在我國的推廣與應(yīng)用。因此從我國公共衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展與戰(zhàn)略角度，亟需解決放療設(shè)備國產(chǎn)化問題。 醫(yī)用直線加速器利用高能X射線或電子線對腫瘤進行照射。束流模塊是醫(yī)用直線加速器中產(chǎn)生高能X射線或電子線的部分，是其中的關(guān)鍵核心部件，類似于汽車的發(fā)動機。衡量醫(yī)用加速器性能的重要指標(biāo)“劑量率”主要由束流模塊決定，目前國際主流加速器的劑量率在1200MU/min左右。 束流模塊是目前制約國產(chǎn)醫(yī)用直線加速器性能提升的“卡脖子”技術(shù)，劑量率、穩(wěn)定性和可靠性是其關(guān)鍵，也是國產(chǎn)設(shè)備和進口產(chǎn)品存在水平差距的主要因素。突破高性能束流模塊的關(guān)鍵技術(shù)，對于振興國產(chǎn)醫(yī)用加速器產(chǎn)業(yè)發(fā)展、實現(xiàn)高端醫(yī)療器械“自主可控”的國家戰(zhàn)略具有重要意義。 2. 解決方案 本項目通過對緊湊的優(yōu)化屏蔽系統(tǒng)、高精度的機械對中系統(tǒng)、集成冷卻和高精度溫控系統(tǒng)、功率源及加速管匹配等核心技術(shù)的攻關(guān)，S波段高性能束流模塊實現(xiàn)劑量率1400MU/min，為國際同類產(chǎn)品的先進水平。可靠性方面，已開展可靠性測試，無故障時間大于1800小時，高壓無故障時間大于200小時，該指標(biāo)可實現(xiàn)束流模塊在醫(yī)院較高負(fù)荷使用環(huán)境下一年內(nèi)無故障。 合作需求 尋求醫(yī)用加速器相關(guān)企業(yè)開展業(yè)務(wù)合作。

產(chǎn)品詳細介紹 產(chǎn) 品 特 性 超載能力強:瞬間電流能承受額定電流的300%. 暫態(tài)反應(yīng)快速,對100%的除載/加載,穩(wěn)壓反應(yīng)時間在以 2 ms內(nèi) 效率達85% 以上 採用高頻 MPWM 設(shè)計,以IGBT作功率推動,體積小,噪音低. 波峰因數(shù)比(CREST FACTOR)為3:1 具有過高壓,過電流,超溫等多重保護及警告裝置.  電壓/電流/頻率/瓦特,皆為數(shù)位顯示. 輸出電壓50V ~ 144V/100V~288V 可調(diào),可模擬世界各國之電壓. 可預(yù)先設(shè)定,標(biāo)稱電壓的 +10%~ +25% 及 -10% ~ -30%. 適 用 場 所 航太工業(yè) 安定器  國防軍事 交換式電源  馬達制造  個人電腦/顯示器  半導(dǎo)體測試  冷氣/壓縮機  掃描及影印機 品檢保證 產(chǎn)品壽命及安全  實驗室/研發(fā)部

量子材料科學(xué)中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測量磁振子輸運的非局域器件，器件結(jié)構(gòu)如圖A所示。器件左側(cè)Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側(cè)Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S反鐵磁MnPS3中，實驗上觀測到了幾微米的磁振子擴散長度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測端距離的增加，探測到的非局域信號表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎(chǔ)上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質(zhì)的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強的表面雜質(zhì)散射效應(yīng)導(dǎo)致的。 二維材料中的磁振子輸運實現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質(zhì)研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運測量結(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關(guān)系，與理論預(yù)言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關(guān)系。