1會(huì)議概況

工業(yè)激光和生物醫(yī)學(xué)光學(xué)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議于1999年10月25~27日在華中科技大學(xué)學(xué)術(shù)交流中心舉行。H.wcber教授和干福熹院士擔(dān)任大會(huì)主席，來(lái)自14個(gè)國(guó)家和地區(qū)的221位代表(境外代表46人)出席了會(huì)議。會(huì)議得到美國(guó)SPIE的支持，正式出版了會(huì)議論文集SPIE(工業(yè)激光論文集卜3862和SPIE(生物醫(yī)學(xué)光學(xué)論文集關(guān)3863.前者共收錄論文121篇，其中，國(guó)外作者論文13篇;后者共收錄論文95篇，其中國(guó)外作者論文31篇。大會(huì)特邀了世界激光和生物醫(yī)學(xué)光學(xué)領(lǐng)域的著名學(xué)者作主題報(bào)告，全體大會(huì)4個(gè)特邀報(bào)告，工業(yè)激光分會(huì)8個(gè)邀請(qǐng)報(bào)告，生物醫(yī)學(xué)光學(xué)分會(huì)4個(gè)邀請(qǐng)報(bào)告，這些特邀報(bào)告和邀請(qǐng)報(bào)告學(xué)術(shù)水平高，均反映了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的前沿課題。

2工業(yè)激光研究的最新熱點(diǎn)

在工業(yè)激光器領(lǐng)域，由于半導(dǎo)體激光器迅速發(fā)展，準(zhǔn)連續(xù)器件已達(dá)到4kw.因此，在許多應(yīng)用領(lǐng)域均有采用半導(dǎo)體激光器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氣體激光器及固體激光器的發(fā)展趨勢(shì)。但是，由于半導(dǎo)體激光器目前光束質(zhì)量較差，作為過(guò)渡的發(fā)展階段是大量采用半導(dǎo)體激光器泵浦的固體激光器，其激光輸出功率也已達(dá)到4kw級(jí)，光束質(zhì)量獲得明顯改善。因此，在世界市場(chǎng)上，1998年固體激光器的銷售金額，首次超過(guò)了CO:激光器。據(jù)估計(jì)，近期激光技術(shù)的應(yīng)用在高功率激光器方面仍然會(huì)以COZ激光器和固體激光器為主。在激光應(yīng)用領(lǐng)域，除了高功率激光應(yīng)用以外，國(guó)外已經(jīng)在激光精密加工領(lǐng)域開(kāi)展了深入的研究工作，如法國(guó)利用準(zhǔn)分子激光超精密打孔、劃線，精度非常高，孔徑圓整、光滑，在陶瓷如S13N;，A12O3等方面的精密處理方面已有深人的研究。本次會(huì)議涉及到準(zhǔn)分子激光應(yīng)用的文章有15篇，涉及領(lǐng)域有激光淀積超導(dǎo)薄膜，金剛石薄膜、非晶金剛石薄膜等，激光制備光柵，激光制備納米顆粒。我國(guó)大陸學(xué)者主要把準(zhǔn)分子激光用于制備薄膜，臺(tái)灣大學(xué)是用準(zhǔn)分子激光制備光柵，法國(guó)學(xué)者用激光制備納米顆粒?？梢?jiàn)國(guó)外用準(zhǔn)分子激光加工開(kāi)展面比我國(guó)廣泛。從本次會(huì)議看，國(guó)外今后重點(diǎn)發(fā)展研究領(lǐng)域和前沿課題包括:高功率半導(dǎo)體激光器，近五年內(nèi)千瓦級(jí)器件將會(huì)實(shí)現(xiàn)實(shí)用化;半導(dǎo)體激光泵浦固體激光器，特別是盤(pán)片固體激光器近五年內(nèi)也將會(huì)突破千瓦級(jí);半導(dǎo)體激光泵浦全固體化紫外激光器已突破3W，如果能提高一個(gè)量級(jí)，將會(huì)逐步取代紫外氣體激光器;利用準(zhǔn)分子激光對(duì)電子元器件處理作了很深入的研究，在這些方面已成為激光超精密加工應(yīng)用的重要發(fā)展方向。國(guó)內(nèi)外在激光制備薄膜方面的研究始終是一大熱點(diǎn)。我國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)基礎(chǔ)差，不僅在集成電路發(fā)展方面吃了大虧，現(xiàn)在看來(lái)在光電子工業(yè)的發(fā)展方面又要重復(fù)以前的錯(cuò)誤。國(guó)內(nèi)有幾個(gè)單位發(fā)展半導(dǎo)體激光器，主要側(cè)重在通訊應(yīng)用。高功率半導(dǎo)體激光器及短波長(zhǎng)半導(dǎo)體激光器差距很大，應(yīng)予以足夠的重視。在發(fā)展高功率激光器件，包括氣體和固體與國(guó)際水平差距更大。從會(huì)上兩個(gè)非常有代表的報(bào)告可知，其一是英國(guó)He:i。t一watt大學(xué)的D.R.Hall教授報(bào)告的平板波導(dǎo)高功率激光器件.代表了當(dāng)代國(guó)際先進(jìn)水平，從基本原理到結(jié)構(gòu)特性，均報(bào)告得比較詳細(xì)，內(nèi)容也很豐富。其二是德國(guó)柏林技術(shù)大學(xué)H.Webe:教授報(bào)告的激光二極管泵浦的固體激光器，特別是針對(duì)激光二極管泵浦源的特點(diǎn)，提出了一種新型的腔體結(jié)構(gòu)，很有特色與創(chuàng)新，在他的論文中有比較精辟的論述。此外，德國(guó)斯圖加特宇航技術(shù)物理研究所主任Willyl，.Bohn博士，介紹了他們的激光二極管泵浦圓盤(pán)型固體激光器，在一片直徑5mm，厚度不足1mm的激光介質(zhì)上，可取得500W的激光輸出。部分代表與他討論了與此有關(guān)的問(wèn)題:①增益長(zhǎng)度短為何能獲得這么高的激光輸出?②高摻雜晶體將產(chǎn)生晶格缺陷，直徑5mm，厚度不足1mm的激光介質(zhì)是如何制備出來(lái)的?③泵浦光如何進(jìn)人激光介質(zhì)，怎樣實(shí)現(xiàn)均勻的泵浦?④是否可用更多的圓盤(pán)串在諧振腔光路上獲得更大的輸出?目前德國(guó)已解決了前三個(gè)問(wèn)題。對(duì)于大于5kw輸出的固體激光器介質(zhì)熱畸度仍不可忽略，輸出光束質(zhì)量大大下降，還有待進(jìn)一步研究解決方法。在激光與材料相互作用方面，我們的研究大多注意在諸如激光的光斑直徑、功率、照射時(shí)間、速度等參數(shù)和工藝的研究上。而對(duì)激光與材料相互作用的機(jī)理研究尚不夠，如激光照射到材料表面后，激光是如何燒蝕材料表面的，材料對(duì)激光的吸收與反射，材料表面吸熱后如何進(jìn)行傳熱?對(duì)材料表面組織結(jié)構(gòu)改變及其形成機(jī)制，缺乏深人的研究。在激光與材料相互作用機(jī)理方面應(yīng)加強(qiáng)研究力度。對(duì)這些基礎(chǔ)研究有一定深度后，在激光加工應(yīng)用中的工藝就有了理論依據(jù)。

3生物醫(yī)學(xué)光學(xué)研究的最新熱點(diǎn)

本次會(huì)議還涉及到光學(xué)層析成像及光譜學(xué)的理論與模型、生物監(jiān)測(cè)的光學(xué)成像與光譜學(xué)、適用于生物醫(yī)學(xué)和臨床的相干域光學(xué)方法、生物光譜學(xué)和顯微學(xué)、激光與組織的相互作用、激光醫(yī)療等方面。以下就生物醫(yī)學(xué)光學(xué)研究的一些最新進(jìn)展和熱點(diǎn)問(wèn)題作一概述。(l)光學(xué)層析成像及光譜學(xué)技術(shù)的理論與模型。關(guān)于生物組織光學(xué)層析成像和光譜學(xué)技術(shù)的理論與建模研究一直是國(guó)際生物醫(yī)學(xué)光學(xué)的研究重點(diǎn)。由BrittionChanee博士主持的“Optiealtomographyandspeetroseopy:theoryandmode1s”專題會(huì)議吸引了眾多聽(tīng)眾。來(lái)自各國(guó)的科學(xué)家報(bào)道了該領(lǐng)域的最新研究成果和應(yīng)用。俄羅斯valeryv.Tuchin教授報(bào)道了活組織光學(xué)特性參數(shù)控制的有關(guān)成果，其離體和在體的實(shí)驗(yàn)均證明了通過(guò)使用葡萄糖、trazograph等滲透活性助劑可改變?nèi)搜垤柲?、皮膚等纖維組織的光散射特性。美國(guó)StevenIJ.Jacques教授做了《生物組織科學(xué)和工程中的光學(xué)技術(shù)》的特邀報(bào)告，J.R.M。盯ant教授介紹了生物組織中光散射的基本機(jī)理研究的進(jìn)展。麻省理工學(xué)院的李興德博士報(bào)道了衍射層析成像技術(shù)的最新進(jìn)展，提出了一種用于高散射介質(zhì)中擴(kuò)散光子密度波快速、近場(chǎng)衍射層析成像的角譜算法，該算法可用于有限大小介質(zhì)，并能同時(shí)重建吸收和散射系數(shù)。賓夕法尼亞大學(xué)的張思豪博士報(bào)告了基于混濁介質(zhì)中，用動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)測(cè)量深層組織中血流的一種方法，該方法可用于深層組織中的血流動(dòng)力學(xué)圖像的重建。華中科技大學(xué)的張智報(bào)道了用分形理論進(jìn)行人眼角膜內(nèi)皮細(xì)胞圖像分析的初步結(jié)果。(2)生物組織的光學(xué)成像和用于生物監(jiān)測(cè)的光譜學(xué)技術(shù)。九十年代以來(lái)，美國(guó)、歐洲、日本等國(guó)都在該領(lǐng)域投人了大量的人力和資金，本次會(huì)議共有26篇論文涉及此項(xiàng)專題。其內(nèi)容包括組織光學(xué)成像和組織光學(xué)參數(shù)測(cè)量、光學(xué)腦功能成像、近紅外光譜術(shù)的血流動(dòng)力學(xué)測(cè)量、組織超微弱發(fā)光檢測(cè)、擴(kuò)散光子密度波和X射線層析成像等。

編者按：本論文主要從近似計(jì)算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用；納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問(wèn)題；交互式電子技術(shù)手冊(cè)；電子技術(shù)在時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用等進(jìn)行講述，包括了納米Si基量子異質(zhì)結(jié)加工、分子晶體管和導(dǎo)線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導(dǎo)線、超高密度量子效應(yīng)存儲(chǔ)器、納米計(jì)算機(jī)的“互連問(wèn)題”等，具體資料請(qǐng)見(jiàn)：

【論文關(guān)鍵詞】電子技術(shù)；理論與應(yīng)用；近似計(jì)算；靜態(tài)分析

【論文摘要】本文首先探討了近似計(jì)算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用問(wèn)題，其次分析了納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問(wèn)題和交互式電子技術(shù)應(yīng)用手冊(cè)，最后電子技術(shù)在時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的研究。因此，本文具有深刻的理論意義和廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

一、近似計(jì)算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用

在電子技術(shù)中應(yīng)運(yùn)中，近似計(jì)算貫穿其始終。然而，沒(méi)有近似計(jì)算是不可想象的。而精確計(jì)算在電子技術(shù)中往往行不通，也沒(méi)有其必要。盡管近似計(jì)算會(huì)引入一定的誤差，但這個(gè)誤差控制得好，不會(huì)對(duì)分析其它電路產(chǎn)生大的影響。所以關(guān)鍵在于我們?nèi)绾握莆眨貏e是如何應(yīng)用近似計(jì)算。

在工作點(diǎn)穩(wěn)定電路中的應(yīng)用要進(jìn)行靜態(tài)分析，就必須求出三極管的基電壓，必須忽略三極管靜態(tài)基極電流。這樣，我們得到三極管的基射電子的相關(guān)過(guò)程及結(jié)論。

論文關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床;幾何精度;定位精度;切削精度;檢測(cè)與注意事項(xiàng)

論文摘要：現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床集合了電子計(jì)算機(jī)、伺服系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、精密測(cè)量系統(tǒng)及新型機(jī)構(gòu)等先進(jìn)技術(shù)，能夠加工形狀復(fù)雜、精密、小批量零件，并且具有加工精度高、生產(chǎn)效率高、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。隨著我國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)已得到廣泛應(yīng)用，且對(duì)數(shù)控機(jī)床的精度要求也越來(lái)越高。如何檢測(cè)數(shù)控機(jī)床的精度，正成為各行業(yè)用戶在驗(yàn)收與維護(hù)數(shù)控機(jī)床時(shí)非常關(guān)注的問(wèn)題。

機(jī)床的精度主要包括機(jī)床的幾何精度、機(jī)床的定位精度和機(jī)床的切削精度。現(xiàn)根據(jù)我在日常工作中所積累的經(jīng)驗(yàn)，就這些精度的檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)方法及注意事項(xiàng)進(jìn)行綜合的說(shuō)明。

1數(shù)控機(jī)床的幾何精度

數(shù)控機(jī)床的幾何精度反映機(jī)床的關(guān)鍵機(jī)械零部件（如床身、溜板、立柱、主軸箱等）的幾何形狀誤差及其組裝后的幾何形狀誤差，包括工作臺(tái)面的平面度、各坐標(biāo)方向上移動(dòng)的相互垂直度、工作臺(tái)面X、Y坐標(biāo)方向上移動(dòng)的平行度、主軸孔的徑向圓跳動(dòng)、主軸軸向的竄動(dòng)、主軸箱沿z坐標(biāo)軸心線方向移動(dòng)時(shí)的主軸線平行度、主軸在z軸坐標(biāo)方向移動(dòng)的直線度和主軸回轉(zhuǎn)軸心線對(duì)工作臺(tái)面的垂直度等。

常用檢測(cè)工具有精密水平尺、精密方箱、千分表或測(cè)微表、直角儀、平尺、高精度主軸芯棒及千分表?xiàng)U磁力座等。

【論文關(guān)鍵詞】：磁力儀；光泵；超導(dǎo)SQUID；原子

【論文摘要】：對(duì)磁力儀未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了展望。重點(diǎn)介紹了：1.光泵磁力儀及其光源和共振元素的選擇與設(shè)計(jì)2.超導(dǎo)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了超導(dǎo)量子干涉磁力儀的發(fā)展3.對(duì)處于研究、探索階段的原子磁力儀進(jìn)行了關(guān)注。

引言

目前，在空間、海洋、勘探、在醫(yī)院和其它實(shí)驗(yàn)室中廣泛的應(yīng)用著各種磁力儀，用于測(cè)量地磁場(chǎng)以及生物磁場(chǎng)。在這些領(lǐng)域，新型的光泵磁力儀、超導(dǎo)磁力儀（SuperconductingQuantumInterferenceDevice,SQUID）；以及處于研究、試驗(yàn)階段的固體電子自旋共振磁力儀（ElectronSpinResonance,ESP）、原子磁力儀（AtomicMagnetometer,AM）必將以其超高的精度擔(dān)負(fù)起越來(lái)越重的任務(wù)。

過(guò)去測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位是奧斯特(Oersted,Oe)，采用和推廣國(guó)際單位制(SI)以后，測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通量密度)的單位是特斯拉(Tesla,T)或高斯(Gaus,Gs)。它們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為1nT=10-9T=1gamma(γ)。特斯拉的換算關(guān)系為:1T(特斯拉)=109nT(納特)=1012pT(皮特)=1015fT(飛特)=1018aT(阿特)［1］。

磁場(chǎng)強(qiáng)度曾經(jīng)用過(guò)T、F、Be等幾個(gè)符號(hào)表示，許多文獻(xiàn)中曾采用F、Be。文章中為了規(guī)范、清晰采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位T。

論文關(guān)鍵詞:鋁合金；表面改性；研究進(jìn)展

論文摘要:綜述了近年來(lái)鋁合金表面改性技術(shù)取得的研究進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了激光熔覆、陽(yáng)極氧化和等離子體微弧氧化等方法在鋁合金表面制備膜層的原理、特點(diǎn)及研究成果，并對(duì)等離子微弧氧化技術(shù)提出了展望。

一、前言

常用的鋁合金表面改性技術(shù)有激光熔覆、陽(yáng)極氧化、等離子微弧氧化等，有關(guān)這些方法的研究均取得了較大進(jìn)步。等離子微弧氧化是一種新型表面陶瓷化技術(shù)，近年來(lái)，其相關(guān)文章報(bào)道較多，已成為鋁合金表面改性技術(shù)研究的熱點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景。

二、常用的鋁合金表面改性技術(shù)

（一）激光熔覆