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Miniaturized continuous-flow polymerase chain reaction microfluidic chip system

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Frontiers of Optoelectronics 2008年第Z1期1卷 39-43页

作者： tiechuan zuo Heng QI Liying YAO Tao CHEN College of Laser Engineering Beijing University of Technology

A miniaturized continuous-flow polymerase chain reaction(PCR) microfluidic chip system was developed to perform DNA amplification. This system consists of a 20-cycle continuous-flow PCR microfluidic chip, an electrical heating system and a miniature air pressure-vacuum pump. The chip was ablated with excimer laser direct-writing micromachining technique on a polymethyl methacrylate(PMMA) sheet. The ablated microchannel was inverse trapezoidal with a depth of 70 μm, top width of 200 μm and bottom width of 120 μm. Its surface roughness Ra was 1.42 μm after being treated with excimer laser polishing. The substrate sheet ablated with the microchannel was bonded with other cover sheets using hot-press bonding method to form a closed structure. The electrical heating system consisted of three groups of heating membranes, Pt100sensors, copper blocks and PID temperature digital controllers. It could provide three distinct maintained temperature zones and a uniform temperature distribution in each zone. PCR amplification of a 170 base pair(bp) DNA fragment was carried out to validate the system's feasibility. The PCR temperatures were set as94°C for denaturation, 55°C for primer annealing and72°C for extension. The flow rate in the microchannel was 40 nL/s and the total time for the completion of a 20-cycle amplification of 20 μL reagent was 15 min.

关键词： continuous-flow polymerase chain reaction (PCR) microfluidic chip excimer laser micromachining

Beam quality measurement and consistent safety standard for high power laser products

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Frontiers of Optoelectronics 2011年第4期4卷 393-397页

作者： Hong CHEN Zhibin YIN Xubao WANG tiechuan zuo Institute of Laser Engineering Beijing University of Technology

With the development of laser technology,laser application technology increasingly plays a leading role in the field of industry. High power laser products and their safety requirements are attracting more attention. In laser industrial applications, laser beam quality and the system of laser beam propagation and focusing are greatly ignored. Furthermore, the basic safety standards for laser products have been neither widely publicized nor strictly enforced because of rapid development. This paper examines the underlying relationship between laser beam quality and laser manufacturing, and makes a comparison among different laser systems. It is also shown how the laser safety standards could be better understood and laser beam quality standard is advocated that directly relates to a mission requirement.

关键词： beam quality safety standards laser products

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21世纪的绿色制造——激光制造技术及应用

机械工程学报 2009年第10期45卷 106-110页

作者：左铁钏陈虹国家产学研激光技术中心北京100124 北京工业大学激光工程研究院北京100124

随着激光制造技术的快速发展,激光技术已经在工业领域得到广泛的应用。通过介绍激光制造技术在汽车、航空航天、钢铁冶金等工业领域的应用,展示其在低能耗、短流程、绿色环保等发展理念方面的先进性和广泛性。介绍大功率半导体激光器和... 详细信息

随着激光制造技术的快速发展,激光技术已经在工业领域得到广泛的应用。通过介绍激光制造技术在汽车、航空航天、钢铁冶金等工业领域的应用,展示其在低能耗、短流程、绿色环保等发展理念方面的先进性和广泛性。介绍大功率半导体激光器和光纤激光器这两种代表未来激光制造系统发展方向的新型激光器,希望能够改变工业用激光制造装备主要依赖进口的现状,最终形成我国新一代激光制造产业链。

关键词：光学工程激光制造激光熔覆新型激光器

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激光制造的短流程优势

中国激光 2008年第11期35卷 1660-1663页

作者：左铁钏王旭葆北京工业大学激光工程研究院国家产学研激光技术中心北京100124

通过对激光切割取代冲孔和修边模具,车身总装过程中激光焊接取代电阻点焊,以及车身不同部位不同厚度覆盖件的激光焊接的研究,展示了激光制造技术在汽车制造领域中的优势。介绍了激光宽带熔覆技术,与传统粉末冶金烧结工艺相对比,该激光... 详细信息

通过对激光切割取代冲孔和修边模具,车身总装过程中激光焊接取代电阻点焊,以及车身不同部位不同厚度覆盖件的激光焊接的研究,展示了激光制造技术在汽车制造领域中的优势。介绍了激光宽带熔覆技术,与传统粉末冶金烧结工艺相对比,该激光制造短流程工艺不仅能够提高生产率、缩短制造工艺流程,而且能够降低成本、节约能源。

关键词：激光技术短流程激光拼焊激光熔覆

根据激光束横截面能量分布的变化测量大功率激光聚焦镜的像差

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光学学报 2000年第11期20卷 1548-1552页

作者：王智勇陈涛左铁钏国家产学研激光技术中心北京工业大学北京100022

提出了一种实时测量大功率激光照射下聚焦镜产生的像差的新方法。该方法利用混合模激光束在传输过程中光束横截面能量分布的变化来进行测量。首先通过计算混合模激光束的光学参数来模拟其在传输过程中的光束横截面能量分布的变化 ,然后... 详细信息

提出了一种实时测量大功率激光照射下聚焦镜产生的像差的新方法。该方法利用混合模激光束在传输过程中光束横截面能量分布的变化来进行测量。首先通过计算混合模激光束的光学参数来模拟其在传输过程中的光束横截面能量分布的变化 ,然后计算其通过聚焦镜后在焦点位置的光束横截面能量分布 ,通过对比计算所得的光束横截面能量分布和实际测量的焦点位置的光束横截面能量分布的差异 ,得到聚焦镜的像差。

关键词：激光束聚焦镜像差横截面能量分布激光加工

大功率CO_2混合模激光束传输参数的精确测量

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中国激光 2000年第12期27卷 1075-1079页

作者：王智勇陈涛贺平左铁钏北京工业大学国家产学研激光技术中心北京100022

根据大功率 CO2 混合模激光束横截面强度分布的变化规律 ,任选两个横截面的强度分布 ,采用数值迭代方法 ,精确计算出混合模传输的光学参数。

关键词：混合模激光束二氧化碳激光器传输参数测量

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锰青铜表面激光熔覆镍基合金的微观组织

中国激光 2008年第11期35卷 1766-1769页

作者：杨胶溪左铁钏王喜兵陈虹北京工业大学激光工程研究院北京100022

用Rofin-Sinar CW025 YAG激光设备,采用同步送粉的方式进行自熔性Ni-Cr-B-Si合金粉末的激光熔覆,获得了无气孔和裂纹缺陷的熔覆层。借助扫描电子显微镜(SEM,LEO1450)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)对激光熔覆层进行组织、成分及物相分... 详细信息

用Rofin-Sinar CW025 YAG激光设备,采用同步送粉的方式进行自熔性Ni-Cr-B-Si合金粉末的激光熔覆,获得了无气孔和裂纹缺陷的熔覆层。借助扫描电子显微镜(SEM,LEO1450)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)对激光熔覆层进行组织、成分及物相分析。研究结果表明,激光熔覆层与C86300铜合金基体实现了良好的冶金结合,激光熔覆层组织主要是γ-Ni,Cr7C3,Ni2B,Ni3B以及少量CrB2和Cr3Si,并且实现了主要元素(Cr,Fe,Ni,Cu和Zn)从基体到熔覆层的梯度分布。

关键词：激光技术激光熔覆微观组织锰青铜镍基合金

紫外激光微烧结金属粉制造微型金属零件的研究

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中国机械工程 2005年第Z1期16卷 444-446页

作者：陈继民阳建华张帅左铁钏北京工业大学北京100022 北京工业大学北京100022 北京工业大学北京100022 北京工业大学北京100022

利用高功率三倍频紫外激光选区烧结技术进行了激光微成形试验.通过大量的工艺试验和对激光选区烧结微成形过程中影响因素的分析,探讨了激光选区烧结微成形工艺参数对激光扫描金属粉末的烧结线宽和烧结深度的影响,并最终成形了三维微小... 详细信息

利用高功率三倍频紫外激光选区烧结技术进行了激光微成形试验.通过大量的工艺试验和对激光选区烧结微成形过程中影响因素的分析,探讨了激光选区烧结微成形工艺参数对激光扫描金属粉末的烧结线宽和烧结深度的影响,并最终成形了三维微小的金属实体.

关键词：紫外激光选区烧结微成形工艺参数金属粉末微机械

CO_2激光焊接船用铝合金T型材的焊缝成形控制

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中国激光 2008年第2期35卷 297-302页

作者：祁俊峰牛振张冬云左铁钏北京工业大学激光工程研究院北京100022

分析了船用铝合金T型材的特点,提出激光焊接船用铝合金T型材的方法。采用CO2激光填丝焊接方法实现了6.0mm厚船用5083铝合金T形构件角焊缝的焊接。在平板扫描焊接实验的基础上,重点研究了激光束入射角度、作用位置及焊接速度与送丝速度... 详细信息

分析了船用铝合金T型材的特点,提出激光焊接船用铝合金T型材的方法。采用CO2激光填丝焊接方法实现了6.0mm厚船用5083铝合金T形构件角焊缝的焊接。在平板扫描焊接实验的基础上,重点研究了激光束入射角度、作用位置及焊接速度与送丝速度的匹配关系对角焊缝成形的影响。针对6.0mm的5083铝合金,采用Ar和He混合保护气在激光功率为3300～3500W,离焦量为0的情况下进行焊接。激光入射角度为22°～25°,激光作用于竖板距横板0.8～1.0mm处,焊接速度2.2～2.5m/min,送丝速度2.5～2.8m/min的条件下,能够得到满意的角焊缝成形。同时,讨论了船用铝合金T型材CO2激光焊接过程中产生气孔和过程不稳定的原因。

关键词：激光技术焊接铝合金 T形接头