1、片上微型X射线源

　　成果简介

　　X射线广泛应用于健康检查、癌症放疗、安全检查、工业探伤、材料分析等领域。目前，X射线主要是通过热阴极X射线管产生，其主要包括一个热****阴极和阳极，电子从热阴极****后被加速，高能电子轰击到阳极并在阳极发生韧致辐射和原子内壳层电子跃迁，从而产生X射线。由于热****阴极具有体积大、功耗高、开关延迟时间长等特点，热阴极X射线管一般也具有较大的体积、较高的功耗和较长的开关响应时间。这些问题限制了传统热****阴极X射线管在很多场景的应用。

　　另一方面，X射线动态成像系统、轻小型X射线医学成像系统、近距离电学X射线放疗设备、便携式X射线检测和分析装置等新型X射线仪器的应用需求越来越大，这些仪器的关键核心部件就是微型X射线源，因此，微型X射线源是一种重要的、需求越来越大的电子元器件。微型X射线源的研究始于2000年左右，目前已研制成功了基于热****电子源和纳米材料场****电子源的小型或微型X射线源。

　　其中，基于热****电子源的小型X射线源的技术比较成熟，其虽然具有更小巧紧凑的尺寸，但由于仍使用热****电子源且具有和传统X射线管非常相似的结构，基于热****电子源的小型X射线源仍具有开关响应时间长的问题，难以应用在移动对象的动态X射线成像等场合。相比于基于热****电子源的小型X射线源，基于碳纳米管、氧化锌纳米线等纳米材料场****电子源的微型X射线源具有更小的尺寸、更低的功耗、更短的开关响应时间，被认为是一种非常有前景的微型X射线源技术。然而，目前所有片上的微型X射线源均具有尺寸难以进一步减小、批量制备成本高等问题。

　　本项目提出了一种片上微型X射线源。该X射线基于一种新型的微型电子源，可以用微纳加工技术加工得到，因此可以减小尺寸、降低制备成本。同时，该片上微型X射线源具有X射线剂量稳定可控、工作真空要求低、开关响应快、可集成、可批量生产等优点，可应用于小型便携的各类X射线检测分析和医疗设备。

　　二、应用范围

　　健康检查、癌症放疗、安全检查、工业探伤、材料分析等领域。

　　三、项目阶段

　　本项目已在北京大学信息科学技术学院与天津市滨海新区共同组建的北京大学（天津滨海）新一代信息技术研究院立项，目前处于产业化的早期阶段。

　　四、知识产权

　　目前已经申请国内专利2项，授权1项；申请PCT专利1项。

　　五、合作方式

　　共同开发、技术许可、技术转让。

　　2、一种新型片上微型电子源

　　成果简介

　　真空电子器件（如X射线管、微波管、阴极射线管等）广泛应用于航空航天、医疗健康和科学研究等重要领域，但面临体积大、功耗高和难集成等问题，解决这些问题的一个方案是实现微型化的片上真空电子器件。电子源是所有真空电子器件必不可少的关键元件，当前，电子源的微型化和片上化是限制真空电子器件微型化和片上化的主要瓶颈之一，因此高性能的片上微型电子源是真空电子学领域急需的一种电子元器件。

　　片上微型电子源的研究始于1960年，目前已有多种片上微型电子源。然而，现有的片上微型电子源的整体****电流较小，很难满足较多的应用需求。本项目研发出一种新型的片上微型电子源，具有优良的综合性能，有望在片上微真空系统和微小型真空电子设备领域取得突破。

　　二、应用范围

　　航空航天、医疗健康、科学研究等领域。

　　三、项目阶段

　　本项目已在北京大学信息科学技术学院与天津市滨海新区共同组建的北京大学（天津滨海）新一代信息技术研究院立项，目前处于产业化的早期阶段。

　　四、知识产权

　　目前已经申请国内专利5项，授权3项；PCT专利2项，授权1项。

　　五、合作方式

　　共同开发、技术许可、技术转让。

　　3、空间相机几何与时相分辨率检测方法及移动检测车

　　成果简介

　　本发明涉及一种空间相机的几何分辨率检测方法,和一种空间相机时相分辨率检测方法,以及一种可用于空间相机几何和时相分辨率检测的移动检测车。本发明改变常规的地面固定靶标形式,将几何分辨率靶标与移动车辆结合,形成移动靶标,实现几何分辨率检测、不同时相移动定标功能,提高了光学相机任意方向几何分辨率的测试精度。车舱内可存放常规的地面固定靶标,可在应急条件快速布设,也可起到车体硬性靶标与常规软性靶标互补的作用。

　　二、应用范围

　　可广泛应用于涉及航空航天光学相机及成像系统的检测与定标领域。

　　三、项目阶段

　　本专利所涉及实验已完成，发明专利已通过审核得以授权。

　　四、知识产权

　　已获得发明专利授权

　　五、合作方式

　　合作开发、技术转让、技术许可。

　　4、基于遥感影像DN值多元参量定标模型的自适应成像方法

　　成果简介

　　本发明涉及一种基于遥感影像值多元参量定标模型的自适应成像方法,其步骤包括建立成像系统电子学参数与遥感图像的定量数学关系；获取遥感成像系统的位置和姿态参数,并计算成像区域获取成像区域地物覆盖类型、地物反射光谱以及成像区域上空大气和气溶胶参数,根据辐射传输方程计算该成像区域对应的入瞳辐亮度；对每一景遥感影像入瞳辐亮度进行排序得到最大入瞳辐亮度值,并通过成像系统调节成像参数使其不超过成像系统最大输出图像值,然后驱动成像设备获取遥感影像。

　　二、应用范围

　　本发明提出了影响系统成像的具体明确的电子学参数,使成像控制更加具有针对性在实际中可动态调节各参数,能够实现自适应控制。

　　三、项目阶段

　　本专利所涉及实验已完成，发明专利已通过审核得以授权。

　　四、知识产权

　　已获得发明专利授权。

　　五、合作方式

　　合作开发、技术转让、技术许可。

　　5、互联网环境下在线学习和资源动态推荐研究

　　成果简介

　　李克强总理在2015年提出的“互联网+”行动计划，推动互联网、云计算、大数据等现代信息技术与电子商务、医疗、金融等行业的融合。在 2016 年发布的《十三五规划》当中，明确实施“互联网 +” 重大工程成为推动商业模式、服务模式以及管理模式创新的重要引擎。另一方面，国家鼓励搭建互联网资源开放共享平台，在互联网企业不断努力下，形成了大量的互联网服务平台，形成了初具规模的互联网服务市场。我国2017 年互联网健康医疗用户规模达1.95 亿，电子商务用户5.14亿，在线订****使用人数3.34亿。以信息技术为基础的互联网为用户提供了多种多样的服务资源，发挥了资源整合和配置的重要作用。

　　相比于传统线下服务平台，互联网用户可选择的服务类型更加丰富，选择行为更加差异化。如何引导用户理性选择服务，促进资源的合理配置成为互联网平台管理和运营的一个挑战。

　　二、应用范围

　　研究为互联网行业企业的产品设计和运营提供量化模型，成果有助于促进互联网医疗、电子商务行业中的供给与需求实时优化动态平衡。

　　三、项目阶段

　　北京大学工学院的研发团队基于动态规划理论和在线学习方法，研发设计了互联网服务平台中的资源动态推荐算法。通过自动化收集用户选择行为反馈，基于用户选择模型，实现用户行为的动态学习，不断更新用户选择行为模型，并在协同考虑用户行为和供需优化匹配的目标下，实现关键资源的动态推荐。该研究为互联网服务平台提供基于在线线学习的运营优化方案。该研究成果有助于提升互联网服务平台中的用户体验，提升用户满意度，改善优质服务资源的利用。

　　四、合作方式

　　合作开发、技术转让、技术许可。

　　6、电子封条监控系统

　　成果简介

　　北大信研院智能计算研究中心实时智能计算实验室针对此次新型冠状病毒感染的肺炎疫情，研发了电子封条应用。该应用分为经济版和PRO版，PRO版在经济版的基础上增加了实时视频监控。该应用能够在设备端统计处理家庭电子封条发送的大量数据，同时，处理电子封条实时监控数据，并把统计数据、异常报警信息及压缩的监控数据发送到云端，再由云端下发到有权限的手机终端。该应用还支持在手机端和电脑端查看大数据报警统计图表。相比于纸质封条，该应用更加智能、可靠，实时性更好，可有效避免传统纸质封条无法实时监控带来的安全隐患，极大提高了疫情防控的效率。

　　二、应用范围

　　在疫情防控期间，电子封条监控系统可针对居家留观人员，实现对隔离人员出入情况的远程监管，精准，安全，高效。

　　三、项目阶段

　　目前，已完成电子监控系统的开发，进入联调测试阶段。后续将进行落点推广使用。

　　四、知识产权

　　已申请相关专利

　　五、合作方式

　　合作开发、技术转让、技术许可。

　　7、疫情大数据实时可视分析系统

　　成果简介

　　信息学院机器感知与智能教育部重点实验室袁晓如研究组设计开发了一系列大数据可视化与可视分析工具。针对目前在新冠疫情方面形势变化，通过处理、分析、接入多种数据，提供多维度、多视角的交互式可视化。

　　项目组件包括：

　　1. 疫情变化晴雨表，可视化各地每日新增病例和变化趋势；

　　2. 各类动态时空地图，提供在地图空间浏览分析和多角度对比国内外各地疫情趋势；

　　3. 相关舆情可视分析，分析媒体和社交媒体舆情影响；

　　4. 综合态势可视分析系统，支持面向专家或者决策判研。

　　图片

　　二、应用范围

　　可用于各类企事业单位接入疫情数据，提供对于相关情况的实时交互式态势感知。可根据相关需要提供定制式可视化与可视分析能力，支持态势感知与综合决策。

　　三、项目阶段

　　本项目部分内容已经上线 (http://vis.pku.edu.cn/ncov) 向社会提供实时服务。其中部分内容已经组合为疫情深度分析模块，在微信健康版块上线。多个可视化模块已经提供相关需求方使用。

　　四、知识产权

　　相关软件已经申报软件著作权登记。

　　五、合作方式

　　技术许可、使用授权。疫情期间提供公益使用授权。

　　8、神经形态忆阻器

　　成果简介

　　传统计算机采用分立的处理器和存储器，所有计算数据都要通过总线进行搬运，造成了存储墙、功耗墙等突出问题。基于忆阻器的神经形态器件能够在物理层面模拟生物突触、神经元信息处理功能，从而实现局域的存算融合，从根本上解决冯诺依曼瓶颈，带来巨大的性能和能效提升。

　　二、应用范围

　　可应用于人工智能、物联网、自动驾驶等高技术领域，支撑实现智能计算，并带来性能和能效的大幅提升。

　　三、项目阶段

　　项目处于研发阶段，并在支撑神经形态器件的微观机理、忆阻神经形态器件与性能调控、规模化集成与神经网络等方面取得系列阶段性成果，包括研制了单脉冲能耗与生物突触相当的超低能耗人工突触，构建了具有高容错能力的模糊忆阻神经网络，集成了单元尺寸小于100纳米的高密度神经形态器件阵列等，成果发表在Nature Electronics、Nature Communications、Advanced Materials等权威期刊上，部分成果被选为封面文章、入选杂志年度论文或被nanotechweb.org等网站重点报道。

　　四、知识产权

　　相关研究成果已获得3项国家发明专利授权。

　　五、合作方式

　　合作开发、技术转让、技术许可。

　　9、基于超陡摆幅器件的极低功耗物联网芯片

　　成果简介

　　随着集成电路的发展，功耗问题越来越成为制约的瓶颈问题。特别是在即将到来的万物互联智能时代，物联网、生物医疗、可穿戴设备和人工智能等新兴领域更加追求极低功耗，尤其是极低静态功耗。面向未来庞大的物联网节点应用的需求，极低功耗器件及其电路芯片受到越来越多的关注。

　　受玻尔兹曼限制，传统晶体管的亚阈摆幅存在理论极限，这一限制是阻碍器件功耗降低的关键因素，基于传统CMOS晶体管的集成电路已经无法满足物联网节点等对极低功耗的需求。本项目基于标准CMOS工艺研制新型超陡摆幅隧穿器件，并进一步研发具有极低功耗的物联网节点芯片。

　　新型超陡摆幅隧穿器件采用有别于传统晶体管的量子带带隧穿机制，可突破亚阈摆幅极限，同时获得比传统晶体管低2个量级以上的关态电流性能，具备极其优越的低静态功耗性能。通过超陡亚阈摆幅器件及电路技术的研究和突破，可促进我国物联网芯片产业的发展，显著提高物联网节点的工作时间，具有重要的应用价值。

　　二、应用范围

　　本项目研发的超陡摆幅器件可以广泛应用在对功耗要求极为苛刻的集成电路产品上，比如长时间续航能力的物联网芯片，以及移动芯片、生物检测芯片、智能三表芯片等极具市场潜力的电子产品。本项目的产业化项目技术水平高、竞争壁垒高、市场前景大、可行性和成熟度高，有望为我国实现有自主知识产权的超低功耗集成电路产业技术发展奠定重要基础。

　　三、项目阶段

　　北京大学微纳电子系在超陡摆幅隧穿器件领域具有国际领先的创新能力和技术水平，连续多年在国际器件领域顶级会议IEDM上发表文章，尤其是在标准CMOS工艺兼容的硅基隧穿器件及其集成电路设计等领域，已经处于国际领先水平。在产业化方面，与大陆最大最先进的集成电路制造公司——中芯国际（SMIC）达成了战略合作关系，取得了良好的前期成果，联合推出了基于标准CMOS大生产线平台的超陡摆幅隧穿器件及电路样片，被作为重要的产业研究动态被EETimes进行了专题报道。

　　四、知识产权

　　已申请并授权相关国内外专利，部分转移到中芯国际集成电路制造有限公司。

　　五、合作方式

　　合作开发、技术转让、技术许可。

　　10、适用于下一代远距离激光雷达的微型化窄线宽激光器

　　成果简介

　　单频窄线宽激光的产生，主要依靠谐振腔的腔长。谐振腔腔长越长，所产生激光线宽越窄。

　　但是由于半导体激光器的腔长天然短，很难产生量级上的变化，因此采用半导体发光的窄线宽激光器多采用外腔的方式实现。最通用的方式是用一段长光纤作为反馈腔，在光纤中用无源光栅作为反射镜。这样做优点是生产较容易，易于实现窄线宽。但是光纤的抗干扰设计难，无法实现大功率输出。研发小尺寸、高可靠、低成本的窄线宽激光器是激光器发展的重要方向之一。

　　本项目研发的微型化、高可靠、高功率、低成本的半导体外腔窄线宽激光器，其微型化指标将满足绝大多数光电系统和光电模块的集成化需求，抗干扰，抗震动，温度适应性满足工业化产品的高要求，低成本性满足消费级光电模块应用，高功率输出满足汽车电子，工业制造等高功率需求。

　　本项目将研发完整的量产工艺，满足单条产线月产50k个激光器的量产需求，从而将窄线宽激光器第一次普及到基础工业领域。本项目的微型化半导体外腔窄线宽激光器，线宽可控制在2-100kHz，最大输出功率500mW，可产生线性调频信号，波长可定制即可。

　　二、应用范围

　　微型化窄线宽半导体激光器是下一代激光雷达的核心器件，可帮助下一代激光雷达实现300-1000米范围内的三维环境感知，以及复杂场景下的抗干扰能力，进而满足自动驾驶车辆在高速移动、环境复杂、多激光雷达终端场景下的探测需求。

　　目前主流的激光雷达，多采用激光脉冲作为探测信号，通过计算ToF（Time of Flight，即光脉冲飞行时间）得到被探测物体与激光雷达之间的距离。

　　此类架构的激光雷达在实际使用中会面临诸如接收光信号信噪比低进而探测距离受限、雨雾天气性能损耗大、可探测物理量受限、雷达终端间互扰难以克服等不利因素，影响激光雷达在自动驾驶场景下的商用可行性。

　　本项目所研发的微型化半导体窄线宽激光器，可作为下一代激光雷达的光源器件，使用窄线宽激光作为探测信号源，即可在激光雷达中引入已在激光通信领域成功商用的相干探测技术，通过采集激光信号的强度、相位和偏振态等光场信息，大大增加探测距离及恶劣气象条件下的性能，解决多终端互扰问题，并可在测距的同时测速。如果在此基础上引入物理层信号处理技术，可进一步提高探测性能指标。

　　本项目所研发的微型化窄线宽激光器可实现基于流水线的完全国产化，知识产权及供应商自主可控，具有极高的成本与战略优势，可帮助下一代激光雷达突破不断增长的自动驾驶市场。

　　三、项目阶段

　　已完成实验室样机及相关技术指标测试，正在进行量产工艺研发。

　　四、知识产权

　　项目团队已申请相关专利，多家激光雷达、光通信领域企业对本项目成果表现出强烈兴趣并持续关注。

　　五、合作开发

　　技术入股、联合研发。

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