荧光寿命显微成像（FLIM）已经广泛应用于生命科学研究领域，具有高灵敏和高特异性的特点，在对组织微环境进行定量表征方面具有独特优势，但由于成像速度相对较慢，限制了FLIM的活体应用。近年来，随着光电子器件和人工智能等技术的发展，开启了FLIM活体成像新篇章。介绍通过优化硬件和算法两方面提升时域和频域FLIM技术的成像速度，以及其在生物医学基础研究和临床疾病诊断中的应用研究进展。最后，对活体FLIM成像的未来发展进行展望。

压电陶瓷材料具有优良的力学性能和响应特性, 将其作为智能执行器应用于液压阀中, 是持续多年的研究热点。但压电驱动器输出仅为微米级, 难以直接满足液压阀的使用要求, 因此需要设计相应的微位移放大机构。首先, 重点介绍了柔性铰链放大机构及其在压电阀中的典型应用, 根据原理可分为杠杆、三角、桥式等放大形式; 其次, 归纳了基于液压放大和晶片放大机构的两类压电阀的代表性结构和性能特点; 最后, 分析对比了三类放大机构应用于压电阀中的优缺点。结果表明, 铰链放大结构简单, 再现性好; 液压放大占用空间小, 频带宽, 倍数高; 晶片放大频响高, 只适用于伺服和先导控制。

针对传统能量色散X荧光仪(energy dispersive X-ray fluorescence, EDXRF)分析土壤中微量重金属测量精确度低的问题, 提出了一种X荧光仪改进方法。 为了减少反射X射线的影响, 入射X射线垂直照射样品, 探测器平行放置与样品一侧且垂直于X射线。 样品与探测器之间由准直器连接。 对国家标样测量结果表明, 仪器对Mo, Zn, Cu, Pb, Zr, Nb的检出限为0.4, 6.68, 1.97, 6.84, 1.60, 7.59 mg·kg-1。 各元素对数偏差在0～0.05之间。 元素含量在三倍检出限以上RSD%(GBW)小于7, 元素含量在三倍检出限内RSD%(GBW)小于15。 为了验证改进后X荧光仪测量效果, 在大兴安岭地区采集土壤样品与传统荧光仪进行比较分析。 改进X荧光仪提高了土壤中微量重金属测量精度, 满足野外地质普查要求。

为满足模具行业对激光强化设备的需求, 研制了一台多轴激光强化机床。在普通三轴数控机床基体的基础上, 对原机床主轴部位进行改进, 加入两个旋转轴、激光器及CCD观察系统。采用激光干涉仪对机床运动轴的定位精度和重复定位精度进行测量和补偿, 分析机床各运动轴的运动和激光加工的特点, 结合UG NX后处理编辑工具对多轴激光强化机床的后处理进行了理论分析和实验验证。结果表明, 补偿后机床的定位精度不大于0.05mm, 重复定位精度为±0.02mm。根据现有模具, 运用研制的UG NX后处理进行编程, 导入到机床中, 实现了激光表面强化处理。这一结果证明了试验激光加工机床及后处理的可行性, 对普通机床升级到激光加工设备是有帮助的。

采用正交实验优化了激光加工导轨试样的工艺参数，用光学显微镜、扫描电镜和显微硬度计对试样进行了显微组织分析和硬度测试，并在油润滑下与常规处理试样进行了磨损性能对比试验。结果显示，电流对硬化深度影响最显著，然后依次为扫描速度、脉宽和频率，优化后的激光加工参数：扫描速度为0.25 mm/s，电流为150 A，脉宽为10 ms，频率为7 Hz。激光加工试样熔凝区分布有球状石墨，相变区晶粒尺寸较熔凝区更细小，分布更均匀；硬度较常规处理有显著提高，其分布无变化梯度。当循环次数达38000时，激光加工试样较常规处理试样耐磨性提高约1倍。