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天津大學儀器儀表領域主要研究方向及成果
[來源:天津大學 | 日期:2013年3月27日 | 瀏覽1793 次] 字體:[ ]

一、天津大學儀器儀表領域說明

天津大學擁有儀器科學與技術、光學工程、電子科學與技術、生物醫學工程等四個一級學科,測試計量技術及儀器、精密儀器及機械和光學工程等二級學科為國家重點學科。并建有精密測試技術及儀器國家重點實驗室、光電信息技術教育部重點實驗室、微光機電系統技術教育部重點實驗室、生物醫學檢測技術與儀器市級重點實驗室和微納測試與加工市級工程中心。天津大學儀器科學與技術專業在2012年高校學科排名中名列第三位。

二、主要科研方向

儀器科學與技術領域主要研究方向包括微納測試與加工技術、精密測控技術及儀器智能化、激光及光電測試技術、微系統設計與制造等;光學工程領域主要研究方向包括超快激光及應用、先進固態激光及頻率變換技術、太赫茲光子學技術、光纖傳感技術、新型光電成像與檢測技術等。

(一)微納測試與加工技術。

1.微納測試技術。在微米/納米尺度下對力、聲、光、熱、電、磁等物理特性進行測量,空間分辨率往往要求達到亞微米或納米量級。主要研究方向有微納結構、器件與系統的幾何量、運動特性和材料力學特性的測試理論與技術。目前,已開展的研究工作包括MEMS動態測試技術(技術指標國內首位)、掃描探針顯微術及其納米操縱與加工技術(國際先進水平)和納米薄膜生長的光譜測試技術(國內處于前列)。

2.微納加工技術。天津大學微納制造技術工程中心(MNMT)主要對具有精度高、形面復雜、特征尺寸微小、及材料特殊等特征的關鍵元器件制造技術研究、開發與產業化。近幾年先后承擔了國家973項目、863重點項目,國家自然科學基金重大研究計劃等國家重點研究項目,在微納米制造基礎理論、方法及技術方面取得了突出的成就。

3.

(二)精密測控技術及儀器智能化。

主要開展井下工具檢測和研發平臺的研究,其中井下工具綜合試驗系統主要解決各種不同種類和規格的直井井下工具的研究、開發和檢測等問題;稠油熱采井下工具試驗系統解決高溫高壓工況下全尺寸熱采井下工具的試驗研究和檢測問題;分層注汽模擬試驗系統主要解決稀油油藏細分開采和稠油油藏分層注汽的井下工具研究、開發和檢測等問題;不同傾角油井的井下工具試驗系統主要解決用于斜井、水平井、變曲率井等井下工具的研究、開發和檢測問題。

(三)分布式光纖管道安全預警系統。

利用分布式光纖傳感器和光源光電檢測等系統,對管道泄漏點進行預先判斷。該系統獲得西氣東輸二線及蘭鄭常成品油管道的預警系統立項,準備在新建管道中大規模應用。

(四)激光及光電測試技術。

主要研究方向為面向混流制造的柔性在線測量新方法。該項發明榮獲“2011年國家技術發明二等獎”,打破了國外同類技術設備壟斷,對國產高端測量技術的研究和設備開發具有標志性意義。

(五)組合式大尺寸精密測量技術。

    結合傳統的電子經緯儀空間坐標測量方法與視覺測量技術,構建了基于視覺多分辨率成像的自動引導跟蹤控制器。通過對系統測量原理和現場引導跟蹤技術的研究, 實現了大范圍、高效率、高精度的全局測量控制系統,擴大了工業經緯儀系統的測量范圍。在大型天線現場測量、飛機制造現場測量、真空靶室現場制造控制測量、大型構件現場測量等應用,在船舶上已開展艉軸孔測量和分段測量研究。

(六)超快激光及應用。

主要研究全光子晶體光纖飛秒激光放大系統,其平均功率、光束質量已經超過第二代飛秒激光放大系統。并成功實現了高功率多芯光子晶體光纖飛秒激光振蕩級和放大系統。

(七)高功率多波段全固態激光器

通過研究新型固體泵浦技術、非線性光學頻率變換精確相位匹配技術,實現了高功率多波長激光光源以及高功率近/中紅外可調諧激光光源的輸出,其泵浦效率、輸出穩定性以及調諧范圍等關鍵技術。

( 八)太赫茲光子學技術。

主要研究高功率高效率納秒單色可調諧、飛秒寬帶太赫茲光源等。實現了小型化、高功率、室溫運轉的單色可調諧納秒脈沖和飛秒寬帶太赫茲光學輻射源。

(九)光纖傳感技術。

提出了光纖陀螺光纖環周期激勵動態檢測方法,突破了光纖環只能依靠靜態參數檢測的瓶頸。實現了雙面鍵合微結構型光纖壓力傳感器,成立了中航工業在光纖傳感領域的第一個聯合研究中心。

(十)新型光電成像與檢測技術。

主要研究遠距離、綜合靶場等惡劣環境下的快速弱光信號的探測和遠程同步精密時間測量的多項技術和工程難題,現已研制成功4套高精度的引信作用時間測量系統并應用于靶場。

(十一)生物醫學工程。

研究方向為光學無創血糖檢測、光譜舌診疾病快速篩查 、腦深部刺激器等。


發布人員:工業和信息化局

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