采用双激光焊接技术分别对TC2与TA15钛合金的T形接头进行焊接试验，并对接头进行了650 ℃的热处理去应力，分析接头的微观组织，测试接头的力学性能，讨论热处理工艺以及立筋对接头力学性能的影响。结果显示，经过650 ℃热处理后，TA15钛合金接头的力学性能基本没有发生变化，而TC2钛合金接头力学性能略有降低。这主要是由于热处理后TC2组织呈现明显的回复再结晶形态。由于立筋的存在，TC2接头的拉伸性能优于母材，且由于接头晶粒取向与原母材的纤维方向呈一定角度，不再垂直于剪切测试受力方向，故剪切性能高于母材，但650 ℃热处理对接头力学性能影响较小。对垂直于立筋方向受力的拉伸力学性能提升不明显，仅为2%，而对垂直于立筋方向受力的剪切性能有明显提升，约为25%。

结合面质量直接影响钛钢复合板的整体强度。为有效评估粘接性能，提出了脱粘缺陷的激光-电磁超声非接触式检测方案。基于激光超声激励原理，纵波声场指向性以及电磁超声接收理论，搭建了钛钢复合板脱粘缺陷检测系统。在基材侧或复材侧，使用长度10 mm、宽度0.2 mm的脉冲激光线状光斑辐照于材料表面激励超声波，利用中心频率1 MHz的电磁超声纵波换能器在异侧对心处接收信号。探讨了主声束和换能器相对脱粘缺陷移动过程中信号幅值的变化规律，根据试验数据可知，随着换能器被缺陷遮挡长度的增加，信号幅值逐渐降低。当主声束和换能器被遮挡一半时，信号幅值降为粘接良好状态下的0.5倍。因此，可依据信号幅值的变化特征来判定脱粘缺陷，同时也说明了激光-电磁超声技术适用于钛钢复合板结合面的非接触式检测。

小口径金属圆柱体的缺陷检测是无损检测领域的一个难题。通过有限元方法对金属圆柱中横波传播特性以及与缺陷作用机理进行数值模拟。探究了横波的方向性变化、圆孔缺陷半径对横波传播影响、不同位置和不同长度的缺陷对横波传播的影响。研究表明横波在传播过程中主要能量范围由15°~36°变为20°~35°，提出了近似正三角形的传播路径并进行验证，发现横波到达表面后发生模态转换，一部分声波以略面纵波的速度沿表面传播；对于圆孔缺陷，圆孔半径在3.4~4.6 mm范围内可通过幅值变化判断孔径信息，半径在4.6~5.8 mm范围内可通过接收时间判断孔径信息；对于不同位置的矩形缺陷，当缺陷进入到横波主要能量范围内，C扫图中出现近似线性的高能量区域，探测角度随着缺陷位置增加而增大，此范围内的缺陷可通过反射信号的探测角度判断位置信息；对于不同长度的矩形缺陷，随着缺陷长度增加，透射波能量减弱并且探测角度减小，呈现出近似线性的能量分布，通过探测透射波到达外表面的角度可判断缺陷长度信息。提出了相应的传播路径和长度计算公式，计算结果得到的误差百分比控制在6.5%以内，验证了该缺陷长度检测方法的有效性。

为分析口罩材质，建立口罩物证鉴别方法，试验用拉曼光谱仪检测107个口罩纤维样品，研究黑色、粉红色、蓝色染料对口罩纤维拉曼光谱的影响程度，基于主成分分析和相关性检验法对不同品牌、相同品牌不同批次的口罩进行区分，并实现未知品牌口罩的预测。研究表明，在拉曼特征峰相同的条件下，通过分析口罩纤维拉曼强度的差异和主成分得分图可快速找到与未知品牌相关性最强的口罩。在犯罪现场模拟试验中，未知品牌与相似品牌在主成分得分图中显示的距离最近，Pearson、Kendall Rank和Spearman 3种相关系数最大分别为0.932、0.799、0.942，据此找到了与未知品牌相似度较高的口罩。该方法缩小了物证搜查范围，可为公安办案寻找线索提供依据。

采用光纤激光器对316L不锈钢表面进行熔凝处理，研究了熔凝层微观组织演变及其摩擦学性能。结果表明：通过激光熔凝可在316L不锈钢表面获得冶金质量良好、无孔隙裂纹、厚度为500 μm的熔凝层。与原始试样相比，激光熔凝处理使其表层从顶部至底部依次形成等轴晶、树枝晶与柱状晶的梯度细化组织，显微硬度提高约73.9%，摩擦因数降低约37.8%，磨损量降低约38.5%，磨损机制从磨粒磨损与黏着磨损转为轻微的磨粒磨损，表明其耐磨损性能经激光熔凝处理后得到明显提升。

为模拟钢轨缺口、裂纹缺陷修复，在U75V钢轨母材上开设U形坡口进行激光填丝焊接修复，获得的优化修复工艺参数为：激光功率P=5 000 W，焊接速度500 mm/min，送丝速度200 cm/min，离焦量+20 mm，Z轴抬升0.75 mm/道。焊后的焊缝热影响区存在针状马氏体组织，再经过600 ℃保温1 h的高温回火处理后，针状马氏体转变为回火索氏体组织，回火后焊缝抗拉强度及硬度与母材接近，摩擦因数略高于母材，但仍满足实际工况要求。

以内燃机用45Cr钢为基底，通过激光熔覆制得加入SiC颗粒的CoCrFeNiMo/SiC高熵合金涂层，对比分析第1亚层CoCrFeNiMo（S1），第2亚层CoCrFeNiMo与10%SiC（S2），第3亚层CoCrFeNiMo与20%SiC（S3）的组织形态、力学特性与耐磨损性能的差异性与影响因素。研究结果表明：S2与S3试样中除FCC物相结构，还检测到了M7C3成分（M表示Cr、Mn、Fe）。S1涂层和基体间呈现圆弧结构的结合状态；S2涂层纵截面部位形成了良好结合状态；S3涂层中形成了厚度更小的第2亚层，涂层稀释率升高。在亚层内加入SiC后，生成了脆硬性M7C3产物，表现出更高的硬度。S1涂层磨损后发生了明显的磨粒磨损；S2涂层表面区域形成了更深的磨痕，发生了大片脱落；S3涂层形成更多大尺寸析出相，表现为磨粒磨损的特点。

针对复杂背景分割时出现的低效率、过分割等问题，提出一种基于法线估计的三维点云分割方法。首先，改进随机采样一致性（RANSAC）算法，引入法线约束去除背景中大部分平面点云，使得目标点云与大量点云分离，然后采用欧式聚类分割从中提取目标点云。利用鼢鼠头骨三维点云数据进行试验，结果表明，融合的点云分割算法可以将目标鼢鼠头骨点云精确分割，完全去除冗余点云，速度快、准确率高，相较同类型方法表现更优。

在公安司法实践中，印章印泥长期在鉴别文件真伪中发挥重要作用。为判定文件真伪提供证据，利用SERDS Portable-Base便携式差分拉曼光谱仪，在激发光源785 nm，激光功率380 mW，扫描时间10 s，扫描范围250～2 800 cm-1的试验条件下，对36个印泥样本进行了快速无损检测。通过分析谱图可以将样品按照特征峰位置和数目进行区分，对于同组样品还可以通过特征峰的相对峰高比进行区分。利用主成分分析法对所得的差分数据进行降维，将所得到的降维后的成分矩阵进行系统聚类，所有样本被科学地分为7类，DP值为85.23%。同时利用判别分析建立了基于聚类分析的分类模型，经交叉验证后分类正确率达94.4%。该方法快速无损，灵敏度高，抗荧光干扰性强，结合所建立模型可以科学地检验印泥样品，为公安一线文件检验等实际工作提供帮助。

为加快运动微损伤的结痂速度，促进运动微损伤治疗恢复和自愈效果，提出激素干预下一次运动微损伤低功率激光修复系统。通过分析低功率激光在运动医学方面的作用，以CMOS相机、传感器、光源等作为修复系统的硬件，通过驱动脉冲干扰传输，得到图像输出信号，使用不同照明方法滤波图像信息，以用户界面、损伤检测模块、激光模块、主控模块、视觉模块与配置模块构成系统软件部分，依靠该系统抑制胶原纤维的超量生成，抑制活性氧产生，缩减脂质过氧化破损，加快肌肉再生，进而完成对运动微损伤的修复。试验结果表明，激素干扰下低功率激光修复系统能够有效修复不同程度上的运动微损伤，使受损伤区域结痂的速度更快。

针对船舱内各种复杂空间的作业环境需求，利用激光清洗技术对船用钢材EH36表面的漆层、锈蚀、油污开展工艺试验研究。首先研究激光功率、重复频率、脉冲宽度工艺参数组合对表面形貌的影响，揭示不同参数对表面剥离程度与粗糙度的影响，同时需要避免产生表面裂纹。其次，设计单因素试验获得漆、锈、油污的最佳清洗工艺窗口，漆、油污可以通过一次激光扫描除去，锈蚀需要清洗两次。通过对比清洗前后的基材表面元素含量分布以及微观形貌变化，结果表明，激光清洗后表面污染物有关的元素C、N、O均大幅降低，锈蚀、油污能够被完全去除，而漆层存在少量细小片状残留。最后对清洗后的基材进行了力学性能测试，发现表层硬度有所提升，除锈样提升约20 HV，除油样提升约3 HV，除漆样提升约13 HV；激光清洗对基材的抗拉、弯曲性能没有明显影响。因此，船用钢的激光清洗过程是可靠且无损的。

为系统评价经皮激光椎间盘减压术（PLDD）联合臭氧注射治疗腰椎间盘突出症（LDH）的疗效和安全性，采用计算机检索PubMed、EMbase、The Cochrane Library、Web of Science、CBM 、Wan Fang Data、VIP和CNKI数据库，搜集PLDD联合臭氧注射治疗LDH有效性和安全性的随机对照试验（RCT），检索时限自建库日期至2021年3月1日。由两位研究者独立进行文献检索、筛选、数据提取，并对文献质量、研究的偏倚风险进行评价后，采用RevMan5.3软件进行Meta分析。最终纳入18个RCT，包括3 069例患者。Meta分析结果显示：与单纯使用PLDD或者臭氧注射治疗LDH相比，PLDD联合臭氧注射可显著提高改良Macnab疗效评价标准的优良率［OR=3.76，95%CI（2.89，4.90），P＜0.000 01］，降低视觉模拟疼痛评分（VAS）［MD=-0.85，95%CI（-1.32，-0.38），P=0.000 4］，提高日本骨科协会评估治疗分数评分（JOA）的优良率［OR=4.28，95%CI（3.39，5.41），P＜0.000 01］，差异有统计学意义。现有证据表明，相比于单纯使用PLDD或者臭氧注射治疗LDH，PLDD联合臭氧注射作为治疗LDH的一种介入疗法，能提高改良Macnab疗效评价标准的优良率、日本骨科协会评估治疗分数评分（JOA）的优良率，降低视觉模拟疼痛评分（VAS），安全性高。受限于纳入研究的数量和质量，上述结论有待于大量多中心、大样本、高质量研究进一步予以验证。

高熵合金具有很广泛的应用价值。目前，传统的铁基合金达不到高速切削的要求，为提高传统刀具材料在高速切削下的性能，国内外通过激光熔覆技术对传统刀具材料进行了改性。本文综述上述研究，同时也总结高熵合金块体与涂层的制备方法及研究现状。从热力学半经验判据设计合金成分出发，首先，介绍成分设计下的基础合金体系的显微组织与性能，探究添加不同合金化元素对涂层组织与性能的影响机制。其次，介绍退火和工艺参数对刀具表面激光熔覆高熔点高熵合金涂层的组织与性能的影响。最后展望高熔点高熵合金涂层的发展前景。

针对激光熔覆修复技术中轴类零件的熔覆变形问题，对自行设计的一组简化阶梯轴进行了熔覆试验，通过对不同熔覆路径下阶梯轴不同测量位置圆跳动的测量与分析，得出变形最小的最优熔覆路径。并用ANSYS有限元分析对试验结果的正确性进行了验证。

为提高TC4钛合金表面的综合性能，采用Fe35A合金为熔覆粉末在TC4钛合金材料表面进行激光熔覆加工试验，综合制备出耐磨复合涂层，并采用数字化测试设备研究分析其洛氏硬度、宏观形貌、几何形状等综合性能。试验结果表明：在工艺参数设置为激光功率2 300 W、扫描速度9 mm/s、送粉速率10 g/min的最佳熔覆参数下制备而成的熔覆层质量最佳，宏观形貌规整饱满，表面洛氏硬度值高达40.2 HRC，熔覆层表面均匀细致，实现了TC4钛合金表面高质量熔覆Fe35A合金涂层的效果。

采用正交试验，研究在选区激光熔化快速成形的过程中，激光功率P、扫描速度v、铺粉厚度h以及扫描间距s4个参数对TC4钛合金成形件上表面粗糙度、侧面粗糙度和表面硬度的影响规律。研究表明，4个参数对上表面粗糙度影响的重要次序为激光功率、扫描速度、铺粉厚度、扫描间距；对侧面粗糙度影响的重要次序为激光功率、铺粉厚度、扫描速度、扫描间距；对表面硬度影响的重要次序为激光功率、铺粉厚度、扫描间距、扫描速度。试验可得形成TC4成形件表面质量的最佳工艺参数为：激光功率200 W，扫描速度600 m/s,铺粉厚度0.04 mm，扫描间距0.06 mm。

针对核工业阀门材料Deloro40镍基合金耐磨性急需改善的问题，采用激光增材制造技术通过添加不同质量分数的Mo元素，探究Mo元素对Deloro40镍基合金组织和耐磨性的影响。结果表明，Mo元素的添加促进了Mo2C、Mo2O和Ni3Si2物相的生成。随着Mo元素的增加，晶粒尺寸细化和组织中生成的硬质相Mo2C使合金硬度得到提高；试样磨损率均呈现先增加后减小的趋势，在摩擦过程中生成的MoO2起到润滑作用，降低磨损率。当添加5% Mo试样时，在25 ℃和400 ℃工况下合金均表现出优异的耐磨性。

柔性电路板微盲孔技术目前是高密度互连制作工艺流程的关键一环。采用355 nm紫外激光器对双面柔性覆铜板进行钻孔加工试验，研究了紫外激光的功率、扫描速度对两种柔性覆铜板（电解铜和压延铜）盲孔的形貌及质量的影响。试验发现，激光功率和扫描速度对盲孔质量有直接影响。研究结果表明，压延铜采用激光功率为4.5 W、扫描速度为50 mm/s时，电解铜采用激光功率为5.5 W、扫描速度为150 mm/s时，所加工出的盲孔质量最优。

针对目前焊缝外观检测实时性差、精度低等问题，提出一种基于光学低相干的焊缝外观特征检测方法。利用光学低相干测量原理获取焊缝外观的三维坐标信息，并利用滤波算法提取出焊缝三维轮廓；基于焊缝轮廓线的特征，提出采用DBGBCA算法对点集进行分类，以确定拟合区间；利用RANSAC算法进行直线拟合后，精确调整多项式拟合区间和拟合阶数进行曲线拟合；基于直线拟合和曲线拟合确定特征点，得到焊缝外观参数。试验结果表明，所提方法可使检测结果精确到0.004 mm，满足工业生产要求。

镍基合金是一种重要的航天航空材料，所以研究激光切割镍基合金的工艺参数对航天航空制造业有重要的价值。首先，采用正交试验法进行激光切割镍基合金，评估不同工艺参数的切割质量，直观分析优化工艺参数，得出优化值为80.175。然后，采用反馈式神经网络对切割质量进行训练拟合，预测17、18号样本的切割质量，误差百分比分别为3.14%、2.20%。最后，以此预测模型为基础，进行遗传算法的极值寻优，通过概率为0.4的交叉操作和概率为0.2的变异操作寻找种群范围内最优适应度值及对应变量值，此迭代进化过程为100次，得出的理论评分为89.076，验证试验得出的实际评分为89.150，误差仅为0.074。相比正交法直观分析优化，该方法只做少量试验样本，就可以快速找到最优工艺参数。

激光气体遥测作为本征安全气体探测方法，可进行实时在线、非接触、远距离探测，具有独特的优势。基于非合作目标设计和开发一款具有完全自主知识产权的便携、轻巧、可实用化的手持式激光甲烷气体遥测仪，其温控芯片采用WTC3243，控温精度可达0.01 ℃，收发一体光学遥测组件采用平行光轴设计。通过标准气体比对测试，结果表明测量相对误差在±5%范围之内，测量综合偏差为293×10-6 m，遥测仪测量值与标准积分浓度值之间的拟合优度达0.999。经过不同遥测距离测试，结果表明遥测距离可达20 m，且系统具有不同遥测距离测量的一致性。通过甲烷泄漏气团实际环境模拟测试，结果表明设计与开发的该手持式激光甲烷气体遥测仪完全可用于实际燃气管道等场所甲烷气体泄漏的实时在线、非接触、远距离遥测，且满足测量要求。

时刻鉴别电路是激光雷达的重要组成部分。它被用于检测回波脉冲信号到达接收机的终止时刻，并通知处理器进行数据处理。为满足激光雷达系统对时刻鉴别电路的精确鉴时的需求，采用经过差分放大后的回波脉冲信号进行差分电平平移，将平移后的差分信号送入高速比较器进行时刻鉴别，实现了时刻鉴别功能。通过验证，该设计有效改善了前沿时刻鉴别法产生的行走误差，提高了激光雷达系统测距精度，与恒比定时时刻鉴别电路相比又简化了电路。

为了提高平面度测量的精度，提出优化点激光方法。首先将点激光测量坐标系进行转换；然后用激光束进行平面标定，同时通过滑动滤波对激光采集混有的噪声点进行降噪，以免影响测试，建立测量数据的非线性误差和激光位移传感器输出模型进行输出误差补偿；最后通过最小二乘算法获得最佳拟合平面。实例验证结果显示，优化点激光的平面度误差测量平均值为5.189 μm，相比直接法、平面扫描仪法、横截线扫描法、点激光测量法、光谱共焦法测量平面度误差，分别减少了18.77%、16.78%、12.45%、9.17%、6.54%，测量精度较高。

结合三角测量原理和视觉激光器的优点，针对地形的纹理映射问题，设计一种基于多点式结构光的三维地形纹理映射系统。系统保持激光器与相机相对位置固定，可以同时采集深度信息及纹理信息，经过图像处理等可以生成具有纹理细节信息的三维虚拟地形，提高纹理映射结果的实时性。其中，系统在深度测量时Zw方向的误差可控制在1.3 mm以内，且平台简单，不需要额外相机采集纹理信息，相较于传统的三维测量系统，成本降低，建模效率提高。