1會議概況

工業(yè)激光和生物醫(yī)學(xué)光學(xué)國際學(xué)術(shù)會議于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)任大會主席，來自14個國家和地區(qū)的221位代表(境外代表46人)出席了會議。會議得到美國SPIE的支持，正式出版了會議論文集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，國外作者論文13篇;后者共收錄論文95篇，其中國外作者論文31篇。大會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)者作主題報告，全體大會4個特邀報告，工業(yè)激光分會8個邀請報告，生物醫(yī)學(xué)光學(xué)分會4個邀請報告，這些特邀報告和邀請報告學(xué)術(shù)水平高，均反映了當(dāng)前國內(nèi)外研究的前沿課題。

2工業(yè)激光研究的最新熱點

在工業(yè)激光器領(lǐng)域，由于半導(dǎo)體激光器迅速發(fā)展，準連續(xù)器件已達到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。但是，由于半導(dǎo)體激光器目前光束質(zhì)量較差，作為過渡的發(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到4kw級，光束質(zhì)量獲得明顯改善。因此，在世界市場上，1998年固體激光器的銷售金額，首次超過了CO:激光器。據(jù)估計，近期激光技術(shù)的應(yīng)用在高功率激光器方面仍然會以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，國外已經(jīng)在激光精密加工領(lǐng)域開展了深入的研究工作，如法國利用準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。本次會議涉及到準分子激光應(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。我國大陸學(xué)者主要把準分子激光用于制備薄膜，臺灣大學(xué)是用準分子激光制備光柵，法國學(xué)者用激光制備納米顆粒?？梢妵庥脺史肿蛹す饧庸ら_展面比我國廣泛。從本次會議看，國外今后重點發(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)千瓦級器件將會實現(xiàn)實用化;半導(dǎo)體激光泵浦固體激光器，特別是盤片固體激光器近五年內(nèi)也將會突破千瓦級;半導(dǎo)體激光泵浦全固體化紫外激光器已突破3W，如果能提高一個量級，將會逐步取代紫外氣體激光器;利用準分子激光對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。國內(nèi)外在激光制備薄膜方面的研究始終是一大熱點。我國半導(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)在看來在光電子工業(yè)的發(fā)展方面又要重復(fù)以前的錯誤。國內(nèi)有幾個單位發(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際水平差距更大。從會上兩個非常有代表的報告可知，其一是英國He:i。t一watt大學(xué)的D.R.Hall教授報告的平板波導(dǎo)高功率激光器件.代表了當(dāng)代國際先進水平，從基本原理到結(jié)構(gòu)特性，均報告得比較詳細，內(nèi)容也很豐富。其二是德國柏林技術(shù)大學(xué)H.Webe:教授報告的激光二極管泵浦的固體激光器，特別是針對激光二極管泵浦源的特點，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)的問題:①增益長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)是如何制備出來的?③泵浦光如何進人激光介質(zhì)，怎樣實現(xiàn)均勻的泵浦?④是否可用更多的圓盤串在諧振腔光路上獲得更大的輸出?目前德國已解決了前三個問題。對于大于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、照射時間、速度等參數(shù)和工藝的研究上。而對激光與材料相互作用的機理研究尚不夠，如激光照射到材料表面后，激光是如何燒蝕材料表面的，材料對激光的吸收與反射，材料表面吸熱后如何進行傳熱?對材料表面組織結(jié)構(gòu)改變及其形成機制，缺乏深人的研究。在激光與材料相互作用機理方面應(yīng)加強研究力度。對這些基礎(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

本次會議還涉及到光學(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)研究的一些最新進展和熱點問題作一概述。(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際生物醫(yī)學(xué)光學(xué)的研究重點。由BrittionChanee博士主持的“Optiealtomographyandspeetroseopy:theoryandmode1s”專題會議吸引了眾多聽眾。來自各國的科學(xué)家報道了該領(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，其離體和在體的實驗均證明了通過使用葡萄糖、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)》的特邀報告，J.R.M。盯ant教授介紹了生物組織中光散射的基本機理研究的進展。麻省理工學(xué)院的李興德博士報道了衍射層析成像技術(shù)的最新進展，提出了一種用于高散射介質(zhì)中擴散光子密度波快速、近場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)的張思豪博士報告了基于混濁介質(zhì)中，用動態(tài)光散射技術(shù)測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力學(xué)圖像的重建。華中科技大學(xué)的張智報道了用分形理論進行人眼角膜內(nèi)皮細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)測的光譜學(xué)技術(shù)。九十年代以來，美國、歐洲、日本等國都在該領(lǐng)域投人了大量的人力和資金，本次會議共有26篇論文涉及此項專題。其內(nèi)容包括組織光學(xué)成像和組織光學(xué)參數(shù)測量、光學(xué)腦功能成像、近紅外光譜術(shù)的血流動力學(xué)測量、組織超微弱發(fā)光檢測、擴散光子密度波和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)鍵問題；交互式電子技術(shù)手冊；電子技術(shù)在時間與頻率標準中的應(yīng)用等進行講述，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)存儲器、納米計算機的“互連問題”等，具體資料請見：

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

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

一、近似計算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用

在電子技術(shù)中應(yīng)運中，近似計算貫穿其始終。然而，沒有近似計算是不可想象的。而精確計算在電子技術(shù)中往往行不通，也沒有其必要。盡管近似計算會引入一定的誤差，但這個誤差控制得好，不會對分析其它電路產(chǎn)生大的影響。所以關(guān)鍵在于我們?nèi)绾握莆?，特別是如何應(yīng)用近似計算。

在工作點穩(wěn)定電路中的應(yīng)用要進行靜態(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)過程及結(jié)論。

論文關(guān)鍵詞：數(shù)控機床;幾何精度;定位精度;切削精度;檢測與注意事項

論文摘要：現(xiàn)代數(shù)控機床集合了電子計算機、伺服系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、精密測量系統(tǒng)及新型機構(gòu)等先進技術(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)性強等特點。隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)控機床在機械制造業(yè)已得到廣泛應(yīng)用，且對數(shù)控機床的精度要求也越來越高。如何檢測數(shù)控機床的精度，正成為各行業(yè)用戶在驗收與維護數(shù)控機床時非常關(guān)注的問題。

機床的精度主要包括機床的幾何精度、機床的定位精度和機床的切削精度?，F(xiàn)根據(jù)我在日常工作中所積累的經(jīng)驗，就這些精度的檢測項目、檢測方法及注意事項進行綜合的說明。

1數(shù)控機床的幾何精度

數(shù)控機床的幾何精度反映機床的關(guān)鍵機械零部件（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，包括工作臺面的平面度、各坐標方向上移動的相互垂直度、工作臺面X、Y坐標方向上移動的平行度、主軸孔的徑向圓跳動、主軸軸向的竄動、主軸箱沿z坐標軸心線方向移動時的主軸線平行度、主軸在z軸坐標方向移動的直線度和主軸回轉(zhuǎn)軸心線對工作臺面的垂直度等。

常用檢測工具有精密水平尺、精密方箱、千分表或測微表、直角儀、平尺、高精度主軸芯棒及千分表桿磁力座等。

【論文關(guān)鍵詞】：磁力儀；光泵；超導(dǎo)SQUID；原子

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

引言

目前，在空間、海洋、勘探、在醫(yī)院和其它實驗室中廣泛的應(yīng)用著各種磁力儀，用于測量地磁場以及生物磁場。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)負起越來越重的任務(wù)。

過去測量磁場強度的單位是奧斯特(Oersted,Oe)，采用和推廣國際單位制(SI)以后，測量磁感應(yīng)強度(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］。

磁場強度曾經(jīng)用過T、F、Be等幾個符號表示，許多文獻中曾采用F、Be。文章中為了規(guī)范、清晰采用國際標準單位T。

論文關(guān)鍵詞:鋁合金；表面改性；研究進展

論文摘要:綜述了近年來鋁合金表面改性技術(shù)取得的研究進展，重點介紹了激光熔覆、陽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、特點及研究成果，并對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步。等離子微弧氧化是一種新型表面陶瓷化技術(shù)，近年來，其相關(guān)文章報道較多，已成為鋁合金表面改性技術(shù)研究的熱點，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