摘要：本文主要介绍了华南理工大学(SCUT)在激光选区熔化(SLM)成型设备以及医用金属材料SLM成型的基础研究与应用的最新成果。首先,采用DiMetal-100设备研究316L不锈钢、CoCrMo与Ti6Al4V三种医用金属粉末SLM成型的工艺参数、微观组织和力学性能。其次,详细介绍了SLM成型316L不锈钢在个性化舌侧正畸托槽和手术导板的应用,SLM成型CoCrMo在膝关节假体和牙冠牙桥的应用,以及SLM成型Ti6Al4V在骨盆骨折接骨板和个性化颅骨修复体方面的研究成果。最后,介绍了SCUT在SLM技术方面的发展方向和研究计划,具体包括实现新型多孔结构的SLM直接成型、实现多种材料SLM一次成型、实现SLM与减材复合成型、增加SLM设备的负反馈系统以及开发陶瓷和新型金属的SLM成型工艺。总结:SCUT对SLM设备及其医学应用进行了长期深入的研究,研究了医用金属材料316L不锈钢、CoCrMo合金以及Ti6Al4V合金的SLM成型工艺和微观组织,获得了性能优异的零件。SCUT成功将SLM成型的316L不锈钢应用于舌侧正畸托槽和手术导板,将SLM成型的CoCrMo合金应用于膝关节假体和牙冠牙桥,以及将SLM成型的Ti6Al4V合金应用于个性化接骨板和颅骨多孔修复体。其中,舌侧正畸托槽和牙冠固定桥已经进入商业应用。目前,SCUT正在进一步开展面向植入体内部结构的设计和制造技术研究,同时开始对SLM多材料成型、SLM与切削复合成型进行研究,并逐步开展SLM设备负反馈系统的开发及陶瓷、锌合金、镍钛合金等SLM成型工艺的研究等。

摘要：针对混凝土衬砌在高内水压下开裂渗漏问题,将隧洞概化为透水衬砌—灌浆圈—围岩厚壁圆筒模型,通过理论推导建立了考虑外水压力的水压致裂解析方法,实现了施作衬砌—充水加压—衬砌开裂全过程模拟。研究发现衬砌施作时承受外水压力作用,渗流为向洞内溢出;内压大于外压后,钢筋应力由压转为拉;衬砌开裂后,钢筋应力急剧增大—迅速下降—缓慢增加。开裂前衬砌与围岩处于相互挤压的状态,粘结力不影响衬彻结构受力;衬彻与围岩脱离后,衬砌与围岩单独承载,其变形和受力与粘结力无关。透水衬砌—灌浆圈—围岩模型与透水衬砌—围岩模型结果规律一致,但考虑灌浆后渗漏量显著下降。

摘要：目的比较不同来源细菌内毒素的光谱特征以及对单核细胞的免疫效应差异。方法采用紫外吸收光谱和三维荧光光谱识别5种内毒素工作标准品中非内毒素成分如赋形剂(聚乙二醇8000和α-乳糖)和生物杂质(蛋白质和核酸),结合HL-60细胞Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)测试进一步对生物杂质成分进行识别,通过单核细胞活化反应测定法比较5种内毒素诱导HL-60细胞释放炎症因子白细胞介素-6(interleukin 6,IL-6)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)情况。结果内毒素工作标准品紫外吸收光谱中出现与赋形剂相关的吸收峰,三维荧光光谱中出现与赋形剂和蛋白质相关的荧光峰。HL-60细胞TLRs测试结果表明内毒素中蛋白质污染相较于核酸污染更明显。5种内毒素均引起HL-60细胞IL-6和IL-1β基因相对表达水平以及蛋白质量浓度升高,TNF-α基因相对表达水平及蛋白质量浓度未升高,结果表明相同或不同菌种来源的内毒素在同一效价条件下的炎症效应差异明显。结论光谱检测识别内毒素的赋形剂和蛋白质污染,HL-60细胞TLRs测试对生物污染成分进一步确认。内毒素分子结构差异以及非内毒素成分的蛋白质污染,导致相同或不同菌种来源内毒素诱导炎症因子释放能力产生差异。

摘要：传统的离轴反射光学系统初始结构设计方法是先求取轴对称反射光学系统结构,然后通过光瞳离轴、视场离轴或二者结合的方法实现无遮拦设计.由于同轴光学系统像差分布规律不适用于离轴光学系统,因此离轴后的反射光学系统结构像差较大,而且系统无遮拦设计过程复杂.本文提出了一种基于矢量像差理论的离轴反射光学系统初始结构设计方法,可以直接获取光瞳离轴、视场离轴或二者结合的无遮拦离轴反射光学系统初始结构.该方法可以获得较好的离轴反射光学系统初始结构供光学设计软件进一步优化.针对面阵探测器,设计了一个长波红外离轴三反光学系统,通过光瞳离轴和视场离轴实现无遮拦设计,光学系统成像质量好,反射镜不存在倾斜和偏心,光学系统易于装调.

摘要：本文通过眼动实证研究探讨广告中的转喻是否比其字面义分别在一般广告和押韵广告中更能引起注视,注视时间是否更长,从而影响广告效果。实证对比发现:第一注视时间和第一轮阅读时间的指标都未呈现差异,但回归路径阅读时间存在显著差异。实验结果表明:押韵广告中转喻有明显的回视和重读,即出现了二阶段效应,而其在普通广告中的字面义则没有。

摘要：大视场离轴反射光学系统可以获取丰富的信息资源,是未来空间光学系统的发展趋势。自由曲面在离轴反射光学系统中的应用可以增大系统视场,但大视场自由曲面离轴反射光学系统初始结构较少,优化过程复杂,设计难度大。提出了一种大视场自由曲面离轴反射光学系统设计方法,首先基于矢量像差理论与费马原理直接获得成像质量较好的无遮拦自由曲面初始系统,再对其进行简单优化即可得到最终的大视场自由曲面光学系统。该方法可以降低大视场自由曲面离轴反射光学系统的设计难度。设计了一个大视场自由曲面离轴三反光学系统,光学系统视场为30°×3°,F数为2,验证了所提方法的有效性。

摘要：与非制冷探测器相比,制冷型探测器具有灵敏度高、响应速度快和探测距离远等优点,已被广泛应用于红外光学系统中。为了有效抑制杂散光,制冷型探测器冷光阑位置需要与光学系统实出瞳位置重合。本文提出了一种制冷型离轴反射光学系统设计方法,通过光瞳离轴和视场离轴实现无遮拦设计,利用矢量像差理论可直接获得制冷型离轴反射光学系统的初始结构。针对长波红外制冷型探测器,设计了一个自由曲面离轴三反光学系统,满足了冷光阑的匹配条件。其光学系统的F数为2.5,焦距为300 mm,视场角为3°×5°。使用自由曲面校正光学系统像差,光学系统成像质量好,反射镜无倾斜和偏心,光学系统易于装调。

摘要：目的建立无托槽隐形矫治微型测力实验平台，以测量矫治过程中牙齿的应力。方法开发基于硅衬底的应力传感器芯片，随后进行芯片减薄，并采用四点弯曲结构进行压阻系数标定，使用超薄的柔性电路板封装传感器芯片，引出信号，搭建完整的隐形矫治应力测量实验平台。结果制造完成的应力传感器芯片长7．0him、宽6．0mm、厚0．1mm，其上包括13个注入制造的单晶硅压阻应力敏感单元和4个标定单元；设计制造了基于多路选择电路的主测试电路板，搭建了完整的隐形矫治应力测量实验平台，通过压阻阻值的测量计算出13个测量单元位置所在的应力。结论建立了无托槽隐形矫治微型测力系统的实验平台，为精确测量矫治过程中牙齿的局部应力提供了方法。

摘要：近年来,自由曲面在高性能离轴反射成像系统中应用越来越广泛。文中基于矢量像差理论和遗传算法求解初始结构,采用视场离轴和孔径离轴相结合的方式,利用XY多项式描述的自由曲面增大自由度校正离轴像差,设计了一个大视场大相对孔径的制冷型离轴反射光学系统。系统工作波段为长波红外8~12μm,焦距400 mm,F数为2,视场角为8°×5°,平均RMS波像差为0.037054λ(λ=9μm)。探测器冷光阑和光学系统出瞳相匹配,实现100%冷光阑效率,系统能量集中度较高,成像质量良好。

摘要：基于复合变焦光学系统原理,提出了一种新型复合变焦光学系统结构。该结构将连续变焦与两档变焦结合,可以增大变焦光学系统的焦距变化范围,实现更大的搜索范围和更远的跟踪距离。建立了新型复合变焦系统光学设计的数学模型。在该模型的指导下,针对像元数为320×240,像元尺寸为30μm×30μm的长波红外非制冷焦平面探测器,设计了一款新型复合变焦光学系统。该系统工作波段为8~12μm,焦距变化范围为10~360mm,在10~60mm时,F数为2,在60~360mm时,F数为4。对光学系统凸轮曲线和性能进行了分析。结果表明,该系统具有变倍比大、结构简单、像质好和变焦轨迹平滑等优点,验证了该数学模型的有效性。