可能消失 不会因为他便利就替代了人 这样人就会让他消失
数字化家庭是未来智能小区系统的基本单元。所谓“数字化家庭”就是基于家庭内部提供覆盖整个家庭的智能化服务，包括数据通信、家庭娱乐和信息家电控制功能。数字化家庭设计的一项主要内容是通信功能的实现，包括家庭与外界的通信及家庭内部相关设施之间的通信。从现在的发展来看，外部的通信主要通过宽带接入。intenet，而家庭内部的通信，笔者采用目前比较具有竞争力的蓝牙(bluetootlh)无线接入技术。传统的数字化家庭采用pc进行总体控制，缺乏人性化。笔者根据人工情感的思想设计一种配备多种外部传感器的智能机器人，将此智能机器人视作家庭成员，通过它实现对数字化家庭的控制。本文主要就智能机器人在数字化家庭医疗保健方面的应用进行模型设计，在智能机器人与医疗仪器和控制pc的通信采用蓝牙技术。整个系统的成本较低，功能较为全面，扩展应用非常广阔，具有极大的市场潜力。2 智能机器人的总体设计2．1 智能机器人的多传感器系统机器人智能技术中最为重要的相关领域是机器人的多感觉系统和多传感信息的集成与融合[1]，统称为智能系统的硬件和软件部分。视觉、听觉、力觉、触觉等外部传感器和机器人各关节的内部传感器信息融合使用，可使机器人完成实时图像传输、语音识别、景物辨别、定位、自动避障、目标物探测等重要功能；给机器人加上相关的医疗模块(ccd、camera、立体麦克风、图像采集卡等)和专用医疗传感器部件，再加上医疗专家系统就可以实现医疗保健和远程医疗监护功能。智能机器人的多传感器系统框图如图1所示。2．2 智能机器人控制系统机器人控制系统包含2部分：一是上位机，一般采用pc，它完成机器人的运动轨迹规划、传感器信息融合控制算法、视觉处理、人机接口及远程处理等任务；二是下位机，一般采用多单片机系统或dsp等作为控制器的核心部件，完成电机伺服控制、反馈处理、图像处理、语音识别和通信接口等功能。如果采用多单片机系统作为下位机，每个处理器完成单一任务，通过信息交换和相互协调完成总体系统功能，但其在信号处理能力上明显有所欠缺。由于dsp擅长对信号的处理，而且对此智能机器人来说经常需要信号处理、图像处理和语音识别，所以采用dsp作为智能机器人控制系统的控制器[2]。控制系统以dsp(tms320c54x)为核心部件，由蓝牙无线通信、gsm无线通信(支持gprs)、电机驱动、数字罗盘、感觉功能传感器(视觉和听觉等)、医疗传感器和多选一串口通信(rs-232)模块等组成，控制系统框图如图2所示。 (1)系统通过驱动电机和转向电机控制机器人的运动，转向电机利用数字罗盘的信息作为反馈量进行pid控制。(2)采用爱立信(ericsson)公司的rokl01007型电路作为蓝牙无线通信模块，实现智能机器人与上位机pc的通信和与其他基于蓝牙模块的医疗保健仪器的通信。(3)支持gprs的gsm无线通信模块支持数据、语音、短信息和传真服务，采用手机通信方式与远端医疗监控中心通信。(4)由于tms320c54x只有1个串行口，而蓝牙模块、gsm无线模块、数字罗盘和视觉听觉等感觉功能传感器模块都是采用rs一232异步串行通信，所以必须设计1个多选一串口通信模块进行转换处理。当tms320c54x需要蓝牙无线通信模块的数据时通过电路选通；当t~ms320c54x需要某个传感器模块的数据时，关断上次无线通信模块的选通，同时选通该次传感器模块。这样，各个模块就完成了与1~ms320c54x的串口通信。3 主要医疗保健功能的实现智能机器人对于数字化家庭的医疗保健可以提供如下的服务：(1)医疗监护通过集成有蓝牙模块的医疗传感器对家庭成员的主要生理参数如心电、血压、体温、呼吸和血氧饱和度等进行实时检测，通过机器人的处理系统提供本地结果。(2)远程诊断和会诊通过机器人的视觉和听觉等感觉功能，将采集的视频、音频等数据结合各项生理参数数据传给远程医疗中心，由医疗中心的专家进行远程监控，结合医疗专家系统对家庭成员的健康状况进行会诊，即提供望(视频)、闻、问(音频)、切(各项生理参数)的服务[3]。3．1机器人视觉与视频信号的传输机器人采集的视频信号有2种作用：提供机器人视觉；将采集到的家庭成员的静态图像和动态画面传给远程医疗中心。机器人视觉的作用是从3维环境图像中获得所需的信息并构造出环境对象的明确而有意义的描述。视觉包括3个过程：(1)图像获取。通过视觉传感器(立体影像的ccd camera)将3维环境图像转换为电信号。(2)图像处理。图像到图像的变换，如特征提取。(3)图像理解。在处理的基础上给出环境描述。通过视频信号的传输，远程医疗中心的医生可以实时了解家庭成员的身体状况和精神状态。智能机器人根据医生的需要捕捉适合医疗保健和诊断需求的图像，有选择地传输高分辨率和低分辨率的图像。在医疗保健的过程中，对于图像传送有2种不同条件的需求：(1)医生观察家庭成员的皮肤、嘴唇、舌面、指甲和面部表情的颜色时，需要传送静态高清晰度彩色图像；采用的方法是间隔一段时间(例如5分钟)传送1幅高清晰度静态图像。(2)医生借助动态画面查看家庭成员的身体移动能力时，可以传送分辨率较低和尺寸较小的图像，采用的方法是进行合理的压缩和恢复以保证实时性。3．2机器人听觉与音频信号的传输机器人采集的音频信号也有2种作用：一是提供机器人听觉；二是借助于音频信号，家庭成员可以和医生进行沟通，医生可以了解家庭成员的健康状况和心态。音频信号的传输为医生对家庭成员进行医疗保健提供了语言交流的途径。机器人听觉是语音识别技术，医疗保健智能机器人带有各种声交互系统，能够按照家庭成员的命令进行医疗测试和监护，还可以按照家庭成员的命令做家务、控制数字化家电和照看病人等。声音的获取采用多个立体麦克风。由于声音的频率范围大约是300hz一3400hz，过高或过低频率的声音在一般情况下是不需要传输的，所以只用传送频率范围在1000hz-3000hz的声音，医生和家庭成员就可以进行正常的交流，从而可以降低传输音频信号所占用的带宽，再采用合适的通信音频压缩协议即可满足实时音频的要求。智能机器人的听觉系统如图3所示。3．3各项生理信息的采集与传输传统检测设备通过有线方式连到人体上进行生理信息的采集，各种连线容易使病人心情紧张，从而导致检测到的数据不准确。使用蓝牙技术可以很好地解决这个问题，带有蓝牙模块的医疗微型传感器安置在家庭成员身上，尽量使其不对人体正常活动产生干扰，再通过蓝牙技术将采集的数据传输到接收设备并对其进行处理。在智能机器人上安装1个带有蓝牙模块的探测器作为接收设备，各种医疗传感器将采集到的生理信息数据通过蓝牙模块传输到探测器，探测器有2种工作方式：一是将数据交给智能机器人处理，提供本地结果；二是与internet连接(也可以通过gsm无线模块直接发回)，通过将数据传输到远程医疗中心，达到医疗保健与远程监护的目的。视频和音频数据的传输也采用这种方式。智能机器人的数据传输系统如图4所示。4 蓝牙模块的应用4．1蓝牙技术概况蓝牙技术[4]是用于替代电缆或连线的短距离无线通信技术。它的载波选用全球公用的2．4ghz(实际射频通道为f=2402 k×1mhz，k=0，1，2，…，78)ism频带，并采用跳频方式来扩展频带，跳频速率为1600跳/s。可得到79个1mhz带宽的信道。蓝牙设备采用gfsk调制技术，通信速率为1mbit/s，实际有效速率最高可达721kbit/s，通信距离为10m，发射功率为1mw；当发射功率为100mw时，通信距离可达100m，可以满足数字化家庭的需要。4．2蓝牙模块rokl01007型蓝牙模块[5]是爱立信公司推出的适合于短距离通信的无线基带模块。它的集成度高、功耗小(射频功率为1mw)，支持所有的蓝牙协议，可嵌入任何需要蓝牙功能的设备中。该模块包括基带控制器、无线收发器、闪存、电源管理模块和时钟5个功能模块，可提供高至hci(主机控制接口)层的功能。单个蓝牙模块的结构如图5所示。4．3主，从设备硬件组成蓝牙技术支持点到点ppp(point-t0-point pro-tocol)和点对多点的通信，用无线方式将若干蓝牙设备连接成1个微微网[6]。每个微微网由1个主设备(master)和若干个从设备(slave)组成，从设备最多为7台。主设备负责通信协议的动作，mac地址用3位来表示，即在1个微微网内可寻址8个设备(互联的设备数量实际是没有限制的，只不过在同一时刻只能激活8个，其中1个为主，7个为从)。从设备受控于主设备。所有设备单元均采用同一跳频序列。将带有蓝牙模块的微型医疗传感器作为从设备，将智能机器人上的带有蓝牙模块的探测器作为主设备。主从设备的硬件主要包括天线单元、功率放大模块、蓝牙模块、嵌入式微处理器系统、接口电路及一些辅助电路。主设备是整个蓝牙的核心部分，要完成各种不同通信协议之间的转换和信息共享，以及同外部通信之间的数据交换功能，同时还负责对各个从设备的管理和控制。5 结束语随着社会的进步，经济的发展和人民生活水平的提高，越来越多的人需要家庭医疗保健服务。文中提出的应用于数字化家庭医疗保健服务的智能机器人系统的功能较为全面，且在家用智能机器人、基于蓝牙技术的智能家居和数字化医院等方面的拓展应用非常广阔，具有极大的市场潜力。
智能机器人发展形势 在市场需求的推动下，智能机器人的应用范围不断向新兴领域拓展。一方面，工业机器人不但被广泛应用到传统的汽车、金属加工行业，还带动了3C电子行业的应用新热潮。另一方面，面向家居、教育、医疗等领域的服务机器人功能不断丰富，得到了更为广泛的应用。 值得注意的是，全球智能机器人市场的重心正在从欧美地区转向亚太地区，英国咨询机构ABIResearch研究显示，2020年亚太地区将取代欧洲成为全球最大市场，份额占比将从2015年的19%提升至57%。智能机器人未来前景一、市场规模巨大 我国工业机器人市场规模从2013年起一直稳居世界第一，预计2020年中国市场在全球范围内所占比重将超过40%。同时，我国服务机器人市场潜力正在快速释放，分别保持着25%和15%以上的增长速度，在人口红利下降、可支配收入增加、中美贸易摩擦等多重因素影响下，今后有可能成为世界最大的服务机器人消费市场。二、政策文件支持 2016年3月21日，工信部、发改委和财政部联合印发《机器人产业发展规划（2016-2020年）》。《发展规划》和“中国制造2025”重点领域技术路线图一起，构成国产机器人产业的发展蓝图。 三、应用场景多样 随着人工智能和物联网技术的不断发展，智能机器人产品将人工智能技术，不断实现更为强大的功能和更为丰富的应用场景。此外，智能机器人还将借助互联网和云为其他联网设备提供随时、随地的信息输入，并通过人工智能技术进一步代替用户对其它联网设备进行自主操控，为用户提供智能化服务。 目前，我国智能机器人产业主要存在三大挑战，分别是基础技术能力与研发设计经验欠缺、产业竞争能力相对薄弱和泡沫化风险。在看到优势、把握机遇的同时，业界也应该看到亟待突破的挑战和瓶颈。以上就是对智能机器人的发展形势和未来前景的简单介绍，希望对大家有所帮助。
答:历史:1920年，捷克作家卡罗·凯佩克（Karel Capek）: 《罗素姆的万能劳工（Rossum’s UniversalRobots) 》第一次提出“Robot”，中文译做“机器人”。40年代，美国橡树岭国家实验室研制出搬运核原料的遥控式主从机械手。50年代初，美国MIT发展的数控技术为机器人在控制方面做了准备。1961年Unimation公司生产第一台工业机器人，取名为“Unimate”。1962年美国机械与铸造公司（AMF）试制出“沃萨特兰（Versatran）”工业机器人，意思是多用途搬运机器人。60年代到70年代：机器人技术获得巨大发展。80年代，计算机技术的发展推动了机器人技术的发展，使机器人的应用达到了新的水平。90年代，由于人工智能、计算机科学和传感器科学的迅速发展，使得机器人的研究在高水平上进行。
最多追加100好吧，怎么都喜欢人啊 微型机器人的发展和研究现状 摘要: 微型机器人是微电子机械系统的一个重要分支, 由于它能进入人类和宏观机器人所不及的狭小空间内作业, 近几十年来受到了广泛的关注。本文首先给出了近年来国内外出现的几种微型机器人, 在分析了其特点和性能的基础上, 讨论了目前微型机器人研究中所遇到的几个关键问题, 并且指出了这些领域未来一段时间内的主要研究和发展方向。 关键词: 微型机器人; 微驱动器 近年来, 采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行 器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前 景和军民两用的战略意义。因此, 作为微机电系统技 术发展方向之一的基于精密机械加工微机器人技术 研究已成为国际上的一个热点, 这方面的研究不仅有 强大的市场推动, 而且有众多研究机构的参与。以日 本为代表的许多国家在这方面开展了大量研究, 重点 是发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空 间医疗微系统和微型工厂。国内在国家自然科学基 金、863 高技术研究发展计划等的资助下, 有清华大 学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大 学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系 统进行了大量研究, 并分别研制了原理样机。目前国 内对微型机器人的研究主要集中在三个领域[6] : (1) 面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器 人。(2) 针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器 人。(3) 面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器 人。 1 微型机器人的发展和研究状况 根据国内开展微型机器人研究的实际情况, 我们 着重讨论微型管道机器人、无创伤微型医疗机器人和 特殊作业的微型机器人。 111 微型管道机器人 微管道机器人是基于狭小空间内的应用背景提 出的, 其环境特点是在狭小的管状通道或缝隙行走进 行检测, 维修等作业。由于与常规条件下管内作业环 境有明显不同, 其行走方式及结构原理与常规管道机 器人也不同, 因此按照常规技术手段对管道机器人按 比例缩小是不可行的。有鉴于此, 微型管道机器人的 行走方式应另辟蹊径。近年来随着微电子机械技术的 发展和晶体压电效应和超磁致伸缩材料磁- 机耦合 技术应用的发展, 使新型微驱动器的出现和应用成为 现实。微驱动器的研究成果已成为微管道机器人的重 要发展基础[1] 。 日本名古屋大学研制成一种微型管道机器人, 可 用于细小管道的检测, 在生物医学领域的小空间内作 微小工作。这种机器人可以由管道外面的电磁线圈驱 动, 而无须以电缆供电。日本东京工业大学和NEC 公司合作研究的螺旋式管内移动微机器人, 在直径为 Φ2514mm的直管内它的最大运动速度是260mm/ s , 最 大牵引力是12N。法国Anthierens 等人研制出了适用 于Φ16mm的蠕动式机器人, 此种微型机器人的最大 运动速度为5mm/ s , 负载可达20N , 具有很高的运动 精度, 负载大, 但运动速度较慢且结构复杂。 国内的上海大学和上海交通大学都研制出了惯性 冲击式管道微机器人, 上海交通大学的微机器人采用 层叠型压电驱动器驱动; 上海大学的微机器人驱动器 有层叠型和双压电薄膜两种类型[3] 。图1 所示为双压 电薄膜微小管道机器人其运动机理, 该机器人采用双 压电薄膜驱动器, 相对于单压电薄膜, 增大了驱动 力, 提高了承载能力。该机构的最大移动速度可以达 到15mm/ s , 具有前进、后退、上升和下降功能。 112 微型医疗机器人的发展 近几年来, 医疗机器人技术的研究与应用开发进 展很快, 微型医疗机器人是其中最有发展前途的应用 领域, 据日本科学技术政策研究所预测, 到2017 年 医疗领域使用微型机器和机器人的手术将超过全部 医疗手术的一半。因此日本制定了采用“机器人外科 医生”的计划, 并正在开发能在人体血管中穿行、用 于发现并杀死癌细胞的超微型机器人。美国马里兰州 的约翰·霍普金实验室研制出一种“灵巧药丸”, 实际 上是装有微型硅温度计和微型电路的微型检测装置, 吞入体内, 可以将体内的温度信息发给记录器。瑞典 科学家发明了一种大小如英文标点符号的机器人, 未 来可移动单一细胞或捕捉细菌, 进而在人体内进行各 种手术。 国内的的许多科研院所主要开展了无创伤微型 医疗机器人的研究, 取得了一些成果。无损伤医用机 器人主要应用于人体内腔的疾病医疗, 它可以大大减 轻或消除目前临床上使用的各类窥镜、内注射器、内 送药装置等医疗器械给患者带来的严重不适合及痛 苦。中国科学技术大学在国家自然科学基金的资助下 研制出了基于压电陶瓷驱动的多节蛇行游动腹腔手 术术微型机器人, 该机器人将CCD 摄像系统, 手术 器械及智能控制系统分别安装在微型机器人的端部, 通过开在患者腹部的小口, 伸入腹腔进行手术。其特 点是响应速度快, 运动精度高, 作用力与动作范围 大, 每一节可实现两个自由度方向上±60°范围内迅 捷而灵活的动作, 图2 所示的是利用腹腔手术机器人 进行手术的场景[5] 。浙江大学也研制出了无损伤医用 微型机器人的原理样机, 该微型机器人以悬浮方式进 入人体内腔(如肠道, 食道) , 可避免对人体内腔有 机组织造成损伤, 运行速度快, 速度控制方便。 113 特殊作业微型机器人的发展 除了上述提到的微型管道机器人和无创伤微型 医疗机器人以外, 国内外一些科研工作者广泛开展了 进行特殊作业微型机器人的研究。这种微型机器人配 备相应的传感器和作业装置, 在军事和民用方面具有 非常好的发展前景。 美国国家安全实验室制造出了有史以来世界上 最小的机器人, 这部机器人重量不到28g , 体积为 411cm3 , 腿机构为皮带传送装置, 该机器人可以代替 人去完成许多危险的工作。美国海军发明了一种微型 城市搜救机器人, 该机器人曾在2001 年“9111”事 件发生后的世贸废墟搜救现场大显身手。日本三菱电 子公司、松下东京研究所和Sumitomo 电子公司联合研 制出只有蚂蚁大小的微型机器人, 该机器人可以进入 空间非常狭小的环境从事修理工作, 身体两侧有两个 圆形的连接器可以与其他机器人相连接完成一些特殊 的任务。 由于自然界中的生物具有人类无法比拟的某些机 能, 因此近年来利用自然界生物的运动行为和某些机 能进行机器人设计、实现其灵活控制、受到了机器人 学者的广泛重视。国内已有多所高校和科研院所在开 展微型仿生机器人方面的研究。上海交通大学基于仿 生学原理, 利用六套并联平面四连杆机构、微型直流 电动机及相应的减速增扭机构研制出了微型六足仿生 机器人, 体积微小, 具有良好的机动性。该机器人长 30mm, 宽40mm, 高20mm, 重613 克, 其步行速度达 到3mm/ s[2] 。上海大学也进行了一些微型仿生机器人 的研究工作。 2 微型机器人发展中面临的问题 (1) 驱动器的微型化 微驱动器是MEMS 最主要的部件, 从微型机器人 的发展来看, 微驱动技术起着关键作用, 并且是微机 器人水平的标志, 开发耗能低、结构简单、易于微型 化、位移输出和力输出大, 线性控制性能好, 动态响 应快的新型驱动器(高性能压电元件、大扭矩微马 达) 是未来的研究方向。 (2) 能源供给问题 许多执行机构都是通过电能驱动的, 但是对于微 型移动机器人而言, 供应电能的导线会严重影响微型 机器人的运动, 特别是在曲率变化比较大的环境中。 微型机器人发展趋势应是无缆化, 能量、控制信号以 及检测信号应可以无缆发送、传输。微型机器人要真 正实用化, 必须解决无缆微波能源和无缆数据传输技 术, 同时研究开发小尺寸的高容量电池。 (3) 可靠性和安全性 目前许多正在研制和开发的微型机器人是以医 疗、军事以及核电站为应用背景, 在这些十分重要的 应用场合, 机器人工作的可靠性和安全性是设计人员 必须考虑的一个问题, 因此要求机器人能够适应所处 的环境, 并具有故障排除能力[4] 。 (4) 新型的微机构设计理论及精加工技术 微型机器人和常规机器人相比并不是简单的结 构上比例缩小, 其发展在一定程度上和微驱动器和精 加工技术的发展是密切相关的。同时要求设计者在机 构设计理论上进行创新, 研究出适合微型机器人的移 动机构和移动方式。 (5) 高度自治控制系统 微机器人要完成特定的作业, 其自身定位和环境 的识别能力是关键, 开发微视觉系统, 提高微图象处 理速度, 采用神经网络及人工智能等先进的技术来解 决控制系统的高度自治难题是最终实现实用化的关 键。 3 结论 微机器人还处于实验室理论探索时期, 离实用化 还有相当的距离。存在许多关键的技术没有得到解 决, 这些问题的解决过程中同时会带动许多相关学科 的发展。只有当这些问题解决以后, 微型机器人的实 用化才会成为可能。我们要勇于创新, 抓住这个前沿 课题, 将微型机器人技术应用到国民经济建设发展影 响较大的领域。
未来的机器人是多种多样的.有魔法机器人.果树机器人.还有攻击机器人……我想象的机器人是一个会变身.会打扫卫生.而且心地善良的机器人.它有一双用高级伸缩弹簧做的手.如果有小孩落水了,就可以立刻把手伸长,去救那个小孩.在它的脚上也有伸缩弹簧,它可以跨越障碍,抓住坏人.在它的脚底下还有一个小型拖把,只要是它走过的地方,就会变得干干净净.你看,很好用吧.
数字化家庭是未来智能小区系统的基本单元。所谓“数字化家庭”就是基于家庭内部提供覆盖整个家庭的智能化服务，包括数据通信、家庭娱乐和信息家电控制功能。数字化家庭设计的一项主要内容是通信功能的实现，包括家庭与外界的通信及家庭内部相关设施之间的通信。从现在的发展来看，外部的通信主要通过宽带接入。intenet，而家庭内部的通信，笔者采用目前比较具有竞争力的蓝牙(bluetootlh)无线接入技术。传统的数字化家庭采用pc进行总体控制，缺乏人性化。笔者根据人工情感的思想设计一种配备多种外部传感器的智能机器人，将此智能机器人视作家庭成员，通过它实现对数字化家庭的控制。本文主要就智能机器人在数字化家庭医疗保健方面的应用进行模型设计，在智能机器人与医疗仪器和控制pc的通信采用蓝牙技术。整个系统的成本较低，功能较为全面，扩展应用非常广阔，具有极大的市场潜力。2 智能机器人的总体设计2．1 智能机器人的多传感器系统机器人智能技术中最为重要的相关领域是机器人的多感觉系统和多传感信息的集成与融合[1]，统称为智能系统的硬件和软件部分。视觉、听觉、力觉、触觉等外部传感器和机器人各关节的内部传感器信息融合使用，可使机器人完成实时图像传输、语音识别、景物辨别、定位、自动避障、目标物探测等重要功能；给机器人加上相关的医疗模块(ccd、camera、立体麦克风、图像采集卡等)和专用医疗传感器部件，再加上医疗专家系统就可以实现医疗保健和远程医疗监护功能。智能机器人的多传感器系统框图如图1所示。2．2 智能机器人控制系统机器人控制系统包含2部分：一是上位机，一般采用pc，它完成机器人的运动轨迹规划、传感器信息融合控制算法、视觉处理、人机接口及远程处理等任务；二是下位机，一般采用多单片机系统或dsp等作为控制器的核心部件，完成电机伺服控制、反馈处理、图像处理、语音识别和通信接口等功能。如果采用多单片机系统作为下位机，每个处理器完成单一任务，通过信息交换和相互协调完成总体系统功能，但其在信号处理能力上明显有所欠缺。由于dsp擅长对信号的处理，而且对此智能机器人来说经常需要信号处理、图像处理和语音识别，所以采用dsp作为智能机器人控制系统的控制器[2]。控制系统以dsp(tms320c54x)为核心部件，由蓝牙无线通信、gsm无线通信(支持gprs)、电机驱动、数字罗盘、感觉功能传感器(视觉和听觉等)、医疗传感器和多选一串口通信(rs-232)模块等组成，控制系统框图如图2所示。 (1)系统通过驱动电机和转向电机控制机器人的运动，转向电机利用数字罗盘的信息作为反馈量进行pid控制。(2)采用爱立信(ericsson)公司的rokl01007型电路作为蓝牙无线通信模块，实现智能机器人与上位机pc的通信和与其他基于蓝牙模块的医疗保健仪器的通信。(3)支持gprs的gsm无线通信模块支持数据、语音、短信息和传真服务，采用手机通信方式与远端医疗监控中心通信。(4)由于tms320c54x只有1个串行口，而蓝牙模块、gsm无线模块、数字罗盘和视觉听觉等感觉功能传感器模块都是采用rs一232异步串行通信，所以必须设计1个多选一串口通信模块进行转换处理。当tms320c54x需要蓝牙无线通信模块的数据时通过电路选通；当t~ms320c54x需要某个传感器模块的数据时，关断上次无线通信模块的选通，同时选通该次传感器模块。这样，各个模块就完成了与1~ms320c54x的串口通信。3 主要医疗保健功能的实现智能机器人对于数字化家庭的医疗保健可以提供如下的服务：(1)医疗监护通过集成有蓝牙模块的医疗传感器对家庭成员的主要生理参数如心电、血压、体温、呼吸和血氧饱和度等进行实时检测，通过机器人的处理系统提供本地结果。(2)远程诊断和会诊通过机器人的视觉和听觉等感觉功能，将采集的视频、音频等数据结合各项生理参数数据传给远程医疗中心，由医疗中心的专家进行远程监控，结合医疗专家系统对家庭成员的健康状况进行会诊，即提供望(视频)、闻、问(音频)、切(各项生理参数)的服务[3]。3．1机器人视觉与视频信号的传输机器人采集的视频信号有2种作用：提供机器人视觉；将采集到的家庭成员的静态图像和动态画面传给远程医疗中心。机器人视觉的作用是从3维环境图像中获得所需的信息并构造出环境对象的明确而有意义的描述。视觉包括3个过程：(1)图像获取。通过视觉传感器(立体影像的ccd camera)将3维环境图像转换为电信号。(2)图像处理。图像到图像的变换，如特征提取。(3)图像理解。在处理的基础上给出环境描述。通过视频信号的传输，远程医疗中心的医生可以实时了解家庭成员的身体状况和精神状态。智能机器人根据医生的需要捕捉适合医疗保健和诊断需求的图像，有选择地传输高分辨率和低分辨率的图像。在医疗保健的过程中，对于图像传送有2种不同条件的需求：(1)医生观察家庭成员的皮肤、嘴唇、舌面、指甲和面部表情的颜色时，需要传送静态高清晰度彩色图像；采用的方法是间隔一段时间(例如5分钟)传送1幅高清晰度静态图像。(2)医生借助动态画面查看家庭成员的身体移动能力时，可以传送分辨率较低和尺寸较小的图像，采用的方法是进行合理的压缩和恢复以保证实时性。3．2机器人听觉与音频信号的传输机器人采集的音频信号也有2种作用：一是提供机器人听觉；二是借助于音频信号，家庭成员可以和医生进行沟通，医生可以了解家庭成员的健康状况和心态。音频信号的传输为医生对家庭成员进行医疗保健提供了语言交流的途径。机器人听觉是语音识别技术，医疗保健智能机器人带有各种声交互系统，能够按照家庭成员的命令进行医疗测试和监护，还可以按照家庭成员的命令做家务、控制数字化家电和照看病人等。声音的获取采用多个立体麦克风。由于声音的频率范围大约是300hz一3400hz，过高或过低频率的声音在一般情况下是不需要传输的，所以只用传送频率范围在1000hz-3000hz的声音，医生和家庭成员就可以进行正常的交流，从而可以降低传输音频信号所占用的带宽，再采用合适的通信音频压缩协议即可满足实时音频的要求。智能机器人的听觉系统如图3所示。3．3各项生理信息的采集与传输传统检测设备通过有线方式连到人体上进行生理信息的采集，各种连线容易使病人心情紧张，从而导致检测到的数据不准确。使用蓝牙技术可以很好地解决这个问题，带有蓝牙模块的医疗微型传感器安置在家庭成员身上，尽量使其不对人体正常活动产生干扰，再通过蓝牙技术将采集的数据传输到接收设备并对其进行处理。在智能机器人上安装1个带有蓝牙模块的探测器作为接收设备，各种医疗传感器将采集到的生理信息数据通过蓝牙模块传输到探测器，探测器有2种工作方式：一是将数据交给智能机器人处理，提供本地结果；二是与internet连接(也可以通过gsm无线模块直接发回)，通过将数据传输到远程医疗中心，达到医疗保健与远程监护的目的。视频和音频数据的传输也采用这种方式。智能机器人的数据传输系统如图4所示。4 蓝牙模块的应用4．1蓝牙技术概况蓝牙技术[4]是用于替代电缆或连线的短距离无线通信技术。它的载波选用全球公用的2．4ghz(实际射频通道为f=2402 k×1mhz，k=0，1，2，…，78)ism频带，并采用跳频方式来扩展频带，跳频速率为1600跳/s。可得到79个1mhz带宽的信道。蓝牙设备采用gfsk调制技术，通信速率为1mbit/s，实际有效速率最高可达721kbit/s，通信距离为10m，发射功率为1mw；当发射功率为100mw时，通信距离可达100m，可以满足数字化家庭的需要。4．2蓝牙模块rokl01007型蓝牙模块[5]是爱立信公司推出的适合于短距离通信的无线基带模块。它的集成度高、功耗小(射频功率为1mw)，支持所有的蓝牙协议，可嵌入任何需要蓝牙功能的设备中。该模块包括基带控制器、无线收发器、闪存、电源管理模块和时钟5个功能模块，可提供高至hci(主机控制接口)层的功能。单个蓝牙模块的结构如图5所示。4．3主，从设备硬件组成蓝牙技术支持点到点ppp(point-t0-point pro-tocol)和点对多点的通信，用无线方式将若干蓝牙设备连接成1个微微网[6]。每个微微网由1个主设备(master)和若干个从设备(slave)组成，从设备最多为7台。主设备负责通信协议的动作，mac地址用3位来表示，即在1个微微网内可寻址8个设备(互联的设备数量实际是没有限制的，只不过在同一时刻只能激活8个，其中1个为主，7个为从)。从设备受控于主设备。所有设备单元均采用同一跳频序列。将带有蓝牙模块的微型医疗传感器作为从设备，将智能机器人上的带有蓝牙模块的探测器作为主设备。主从设备的硬件主要包括天线单元、功率放大模块、蓝牙模块、嵌入式微处理器系统、接口电路及一些辅助电路。主设备是整个蓝牙的核心部分，要完成各种不同通信协议之间的转换和信息共享，以及同外部通信之间的数据交换功能，同时还负责对各个从设备的管理和控制。5 结束语随着社会的进步，经济的发展和人民生活水平的提高，越来越多的人需要家庭医疗保健服务。文中提出的应用于数字化家庭医疗保健服务的智能机器人系统的功能较为全面，且在家用智能机器人、基于蓝牙技术的智能家居和数字化医院等方面的拓展应用非常广阔，具有极大的市场潜力。
随着现代信息技术的发展，计算机在我们的日常生活中扮演了越来越重要的作用，未来人们对计算机的依赖会越来越强。下面是我为大家整理的关于计算机发展及未来的论文，希望能对大家有所帮助!
摘要：随着经济的发展，科技的进步，计算机作为一门新兴的科学技术在人类文明前进的过程发挥越来越重要的作用，计算机专业培养和造就适应社会主义现代化建设需要，德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、能力强、素质高具有创新精神，系统掌握计算机硬件、软件的基本理论与应用基本技能，具有较强的实践能力，能在企事业单位、政府机关、行政管理部门从事计算机技术研究和应用，硬件、软件和 网络技术 的开发，计算机管理和维护的应用型专门技术人才。本专业学生主要学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识，接受从事研究与应用计算机的基本训练，具有研究和开发计算机系统的基本能力。本科 毕业 生应获得以下几方面的知识和能力：1.掌握计算机科学技术的基本理论、基本知识;2.掌握计算机系统的分析和设计的基本 方法 ;3.具有研究开发计算机软、硬件的基本能力;4.了解与计算机有关的法规;5.了解计算机科学与技术的发展动态。
关键词：创新;技术人才;计算机系统;发展动态
一、计算机技术的现状
计算机技术专业在诸多方面就业前景都比较好，例如：(1)网络工程方向就业前景良好，学生毕业后可以到国内外大型电信服务商、大型通信设备制造企业进行技术开发工作，也可以到其他企事业单位从事网络工程领域的设计、维护、 教育 培训等工作。(2)软件工程方向 就业前景十分广阔，学生毕业后可以到国内外众多软件企业、国家机关以及各个大、中型企、事业单位的信息技术部门、教育部门等单位从事软件工程领域的技术开发、教学、科研及管理等工作。也可以继续攻读计算机科学与技术类专业研究生和软件工程硕士。(3)通信方向学生毕业后可到信息产业、财政、金融、邮电、交通、国防、大专院校和科研机构从事通信技术和电子技术的科研、教学和工程技术工作。(4)网络与信息安全方向宽口径专业，主干学科为信息安全和网络工程。学生毕业后可为政府、国防、军队、电信、电力、金融、铁路等部门的计算机网络系统和信息安全领域进行管理和服务的高级专业工程技术人才。并可继续攻读信息安全、通信、信息处理、计算机软件和其他相关学科的硕士学位。
二、计算机技术的需求分析
全国计算机应用专业人才的需求每年将增加100万人左右 按照人事部的有关统计，中国今后几年内急需人才主要有以下 8大类：以电子技术、生物工程、航天技术、海洋利用、新能源新材料为代表的高新技术人才;信息技术人才;机电一体化专业技术人才;农业科技人才;环境保护技术人才;生物工程研究与开发人才;国际贸易人才;律师人才。教育部、信息产业部、国防科工委、交通部、卫生部曾联合调查的专业领域人才需求状况表明，随着中国软件业规模不断扩大，软件人才结构性矛盾日益显得突出，人才结构呈两头小、中间大的橄榄型，不仅缺乏高层次的系统分析员、项目总设计师，也缺少大量从事基础性开发的人员。按照合理的人才结构比例进行测算，到2005年，中国需要软件高级人才6万人、中级人才28万人、初级人才46万人，再加上企业、社区、机关、学校等领域，初步测算，全国计算机应用专业人才的需求每年将增加100万人左右。而且数控人才需求也在逐年增加 蓝领层数控技术人才是指承担数控机床具 体操 作的技术工人，在企业数控技术岗位中占，是目前需求量最大的数控技术工人;而承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员在企业数控技术岗位中占25%，其中数控编程技术工艺人员占，数控机床维护维修人员占，随着企业进口大量的设备，数控人才需求将明显增加。不仅如此，近年来电信业人才需求也在持续增长 电信企业对于通信技术人才的需求，尤其是对通信工程、计算机科学与技术、信息工程、电子信息工程等专业毕业生的需求持续增长。随着电信市场的竞争由国内竞争向国际竞争发展并日趋激烈，对人才层次的要求也不断升级，即由本科、专科生向硕士生和博士生发展。 市场营销 人才也是电信业的需求亮点。随着电信市场由过去的卖方市场转变为买方市场，电信企业开始大举充实营销队伍，既懂技术又懂市场营销的人才将会十分抢手。由于经济的快速发展软件人才的作用也越来越大，教育部门的统计资料和各地的人才招聘会都传出这样的信息计算机、微电子、通讯等电子信息专业人才需求巨大，毕业生供不应求。从总体上看，电子信息类毕业生的就业行情十分看好，10年内将持续走俏。网络人才逐渐吃香，其中最走俏的是下列3类人才：软件工程师、游戏设计师、网络安全师。
三、计算机技术的发展趋势
近年来，计算机技术飞速发展，短期内社会需求仍然很大，计算机专业毕业生的就业市场前景广阔。从全球IT行业的发展看，经过几年的低迷发展，IT行业已经走出低谷、大有东山再起之势，IT行业在国民经济发展中日益显现出蓬勃生机。从中国情况看，从事计算机软件开发的人才远远低于发达国家。美国从事计算机软件开发的人才达到 180多万，印度达到90万，而中国从事计算机软件开发的人才不足40万。这就说明，中国计算机软件人才短缺，这将严重束缚中国IT行业的发展，特别是直接影响到中国经济的发展和社会的进步。与此同时，由于中国经济社会发展的不平衡，导致中国东部与西部之间，城乡之间出现很大的差距，特别是中国经济发展比较落后的地区，急需计算机方面的专业人才。因此，随着中国经济的不断发展，社会在一定时间内对计算机专业人才的需求仍将很大。另一方面，随着计算机专业毕业生的增多，就业竞争将更为激烈。有关资料显示，截止2003年，中国普通高校总数为1683所，本科学校679所，其中505所开设有“计算机科学与技术”专业，是全国专业点数之首;2003年，计算机专业在校学生人数27万，占理工科在校生总数的，加上信息技术相关专业的在校生达到63万人。也就是说，信息技术和计算机专业的学生数量占全国所有理工科学生总数的1/3。这样势必导致计算机学科专业毕业生的就业竞争将更加激烈。截至2005年底，全国电子信息产品制造业平均就业人数 万人，其中工人约占6 0%，工程技术人员和管理人员比例较低，远不能满足电子信息产业发展的需要。软件业人才供需矛盾尤为突出。2002年，全国软件产业从业人员万人，其中软件研发人员为万人，占。而当前电子信息产业发达国家技术人员的平均比例都在30%以上。中国电子信息产业技术人员总量稍显不足， 因此中国电子信息产业可以作为计算机技术专业人才发展一个方向。
参考文献：
[1]：June jamrich Parsons，Dan Oja.计算机 文化 .北京：机械工业出版社，2001
[2]：山东省教育厅组编.计算机文化基础.东营：中国石油大学出版社，2006
[摘 要]计算机应用技术不仅是自身的飞速发展，而且已贯穿到许多其他学科，现在的各个科学领域的发展都得益于计算机技术的应用。随着微型计算机的发展和迅速普及，计算机的应用已渗透到国民经济各个部门及社会生活的各个方面。现代计算机除了传统的应用外，还应用于办公自动化、人工智能、电子商务、现代化教学等各领域。
[关键词]计算机应用技术;信息化发展;发展规划
一、计算机应用技术的现状
计算机教育从小学阶段就已经开始了，不论是城市还是乡村，计算机让人们在最短时间内了解到了资讯信息，与整个世界接轨，让世界发展成为一个大通讯集体。电子产品愈发普遍，销售压力也随之而来，打折促销不可避免，计算机更是其中的代表。更新换代频繁，种类品牌繁多，是热门的电子消费品，由于国家家电下乡政策的实施，也很大程度上促进了电子产品的消费。其中最重要的原因，是因为社会在进步，人们的生活水品也有所提高，基于计算机的设施也越来越健全，种种原因累积致使计算机目前在每个家庭中成为了重要的电子产品。
目前，计算机应用技术在各个领域都得到了广泛的应用。比如电子产品的普遍创新，计算机教育走进了从城市到乡村的各个群体生活中，商业企业用户能够在最短的时间内通过互联网与世界接轨获得资讯信息，我们用计算机进行各种各样的娱乐活动。比如上网聊天，打游戏，查资料，听音乐看电影等等。我们还用计算机进行数据的储存，监视监控，开发软件与实验室创新处理等。计算机应用技术使我们的生活真正开始与数字化接轨，与信息化接轨，让我们体验到了人工智能带给我们的便捷与方便。从教育角度来看，目前，各大城市的孩子从小学开始就从事计算机教育的学习。孩子们从小就通过学习计算机提高自身的思维活动与判断能力。所以说，计算机技术已将我们领进到一个自动化的年代。计算机技术的发展还需要我们不断的探索与研究。
二、计算机应用在社会中的作用
1、增加了社会的交往。在我国计算机技术应用不广泛的时代，书信是人们联系和沟通的最主要方式，这种信息传递的方式是要受到时间和空间限制的，时间过长就会导致信息失效，而空间的不断变化也会导致信息的遗失，种种因素都给人们的生活带来了不便。而有了计算机应用技术后，这样的问题就得到了极大的改善，人们只需要用几秒钟的时间就可以将自己想表达的信息通过网络传达出去，大大增加了社会的交往。随着计算机应用技术的快速发展，也大大的促进人们工作和生活的便利性，人们在工作时利用计算机应用技术，可以召开网络会议，既节省了时间也节省了资源。而人们在学习时利用计算机应用技术，可以通过电脑进行远程教学，通过网络学习到更多对自己有帮助的知识，也不用受到时间和空间等因素的限制了。
2、促进社会的信息化发展。我国的计算机应用技术与西方发达国家相比，发展得还不够完善，所以在促进社会的发展上所起的作用还不那么明显。但是随着计算机应用越来越广泛的被应用，繁复的数据和信息可以储存到电脑中了，数据信息可以资源共享使用了，这也为社会的信息化发展提供了基本条件。
3、计算机应用技术不仅是自身在飞速发展，而且已贯穿到许多其他学科，现在的各个科学领域的发展都得益于计算机技术的应用。随着微型计算机的发展和迅速普及，计算机的应用已渗透到国民经济各个部门及社会生活的各个方面。现代计算机除了传统的应用外，还应用于办公自动化、人工智能、电子商务、现代化教学等各领域。
三、计算机应用的发展趋势
1、微型化。现阶段，微型化的计算机已经进入到家用电器以及仪表仪器等小型设备中了，另外由于它还是工业控制过程中的最核心部件，它也使这些小型设备真正的实现智能化了。随着微电子技术的更快速发展，掌上型和 笔记本 型等微型计算机具有更高的性价比，因此将受到更大的欢迎。
2、智能化。智能化的计算机应用系统是计算机发展的又一个重要的趋势，它是建立在现代的基础科学之上的，新一代的智能化的计算机不但能够很好的模拟人的思维逻辑过程和人的感官行为，同时它还能进行人们常做的“听”、“说”、“读”、“写”、“想”等行为过程，具有学习能力、推理能力以及逻辑判断的能力。
3、巨型化。这里的巨型化的计算机与微型化计算机并不矛盾，巨型化主要是指计算机的运算速度更快、运算精度更准，同时它具备功能性更强以及储备容量更大的特点。现阶段，我国正在研究巨型化的计算机应用系统，它的运算速度能够达到每秒几百亿次。
通过以上论述，我们对计算机应用技术的概述、计算机应用的发展现状以及计算机应用的发展趋势三个方面的内容进行了详细的分析和探讨。计算机应用系统在人们的工作和生活中所发挥的作用已经越来越明显了，它不但促进人们的生活学习和加快了很多企业的发展速度，也大大的加快了我国社会的信息化发展进程，在现代社会的发展中计算机的应用程度必将越来越普及。随着我国科学技术水平的不断发展，计算机应用系统也将会有更加广阔的发展空间，加快我国各个行业和领域的发展速度，对我国的经济建设也会有更大的促进作用。
四、计算机应用发展预测及展望
进入21世纪，对着经济、社会的不断发展，信息化技术取得不断进步，而计算机应用也呈跨跃式发展，我国的信息化技术远落后于发达国家和一些发展中国家，因此，电子商务要分阶段赶上发达国家，逐步稳定的促进电子商务。预计到2030年，中国的经济和社会信息化达到中等发达国家水平，而我国沿海地区也与发达国家同步。当前是我国信息化建设高速发展的时期，而我国的计算机应用也将进入更高水平，进入新阶段，经济与社会信息化也会实现跨跃式发展。
1、互联网及其应用继续快速发展，计算机应用网络化水平有显著提高。我国计算机装机台数从90年的50万台到2010的亿台，互联网技术不断推广，用户量达2亿，因此，我国的计算机网络设施将逐步完善，带宽与速度也将呈显著提高趋势。
2、政府信息化、电子政务显著提高。随着金字系列重点应用工程的基本完成，我国的政府信息化与电子政务有很大改善，实现政府网上办公，资源共享，全民监督，为我国广大人民群众提供信息服务。
3、各类电子商务逐步发展，各类电子商务，包括B2B(BusinessToBusiness)，B2G(BootToGecko)，B2C(Business-to-Customer)等，在国民经济、工业、农业、交通运输业、证券业等全面展开，还包括电子商务在网络营销方面的应用和网上支付方面都将逐步发展和完善。
结束语：计算机技术在人们的工作和生活中所发挥的作用已经越来越明显，它大大加快了我国社会信息化的发展，其应用频率也会越来越普遍。由此可见，计算机的发展趋势具有很广远的前景，计算机应用系统也将会得到更大的发展空间。计算机与网络遍布世界的各个角落将不再是梦想，社会信息化智能化也不再是梦想。因此，不断地进行计算机技术的探究与发展是我国在未来科技经济建设中必须注重的。
参考文献
[1] 期刊论文 论计算机应用技术的发展趋势-科技与企业-2014(2).
[2] 期刊论文 当代计算机应用发展探讨-科技创新与应用-2013(26).
[3] 马忠锋;;计算机应用的现状与计算机的发展趋势[J];黑龙江科技信息;2011年07期.
[4] 刘清;;浅谈我国计算机的应用现状及发展趋势[J];计算机光盘软件与应用;2012年09期.
[5] 侯晓璐;;浅析计算机应用的发展现状和趋势[J];科技创新与应用;2012年27期.
我国的品牌4S店建设虽然是刚刚起步，但由于受社会环境及市场环境的影响，现在已经出现了在欧美等发达国家发展了十几年才会出现的问题，建设4S店不挣钱，即便建了有的也处于苦苦支撑的地步,这是我国汽车市场的特殊情况所决定的。中国是未来世界上最大的汽车生产国和消费国，世界各大汽车厂商都看好这块大蛋糕，谁都想来分割一块，它们都用最快的速度、最好的车型冲击我国的汽车市场，这就造成了我国汽车发展过快，同样汽车品牌4S店也建的比比皆是。现在欧美等发达国家的汽车销售4S店和我国的4S店存在着很多不同之处。比如德国大众本土的4S店，它们所经营的是大众全系列车型，品种多达十几种，而且经过这么多年的经营，各方面的管理都比较到位、比较正规。而我国的4S店在建设之初就存在着这样或那样的问题。所以我国的品牌4S店的建设水平是世界一流的，但管理和经营水平却都不尽人意。笔者认为我国现在建设的4S店大至存在以下几个问题：1、 产 品：可供销售的品牌车型太少。像一汽－大众品牌的4S店也就是捷达、宝来、高尔夫三种车型，产品链太短。原因很多，但最主要的原因还是因为中国的汽车生产企业没有自己的知识产权，生产什么车型要看外方的眼色，同时中国的汽车生产企业自主研发的水平及投入也是相当落后的。2、 人力资源：现在国内的品牌4S店经销商大都是从以前的小展场做起，做大后改开4S店的。由于汽车市场及自身发展的都比较快，所以面临着管理人才和技术人才的严重匮乏，特别是实用型人才。由于发展的太快，管理人员的业务技能跟不上发展的速度，同时也没有可借鉴的同行业经验。技术人员的短缺更为严重。新技术、新车型的不断出现也使技术工人的学习与培训远远跟不上发展的需要。笔者曾了解过几家有实力的品牌4S店，技术工人拥有技术等级证书或技术上岗证的不到技工总人数的30％。同时管理人员及技术人员的流失也直接影响着4S店的发展。3、 维修服务：由于4S店所经营的车型比较少，单一的车型市场占有率相对比较平均，并且汽车生产厂家往往在一个城市设立多家同品牌的4S店，比如一汽－大众在深圳市就设立了6家4S经销商。这就造成了各品牌4S店的维修站都存在着“吃不饱”的现象，从而造成了资源的极大浪费。4、 市 场：就目前深圳的品牌4S店经销商没有几家对自己的销售及维修状况是感到非常满意的。原因是销售情况较好的品牌4S店受厂家的制约，不可能完全按照自己的意志去进货，经常会出现断货或没货的问题。所以它们就要做市场，在宣传自己企业的同时也要想办法将因各种原因有可能流失的客户留住，因为现在可供消费者选择的品牌是非常多的，稍不注意就会造成客户的流失。同样销售情况不好的品牌4S店为争取到尽可能多的客户，它们更要做市场。但做市场已不向从前那么容易了，消费者对购车送大礼、免费检测已经不再有兴趣，他们（消费者）需要更大、更实在、更有特色的优惠，没办法只有加大投入。所以4S店的经销商大多都在盲目地做着自己的宣传。这也是一种资源的浪费，而且是眼看着自己的钱向流水一样花出去，而得不到相应的回报。那么，今后4S店怎样做才能够保持可持续良性地发展呢？笔者认为应从以下几个方面着手：1、 精化队伍。从管理到技术再到服务各个环节都要精化。所谓“精”就是指人员的基本素质要精，不要要求员工有多高的学历，有多少年的经验，只要他（她）能把自己最基本的工作做的好、做的出色，那他（她）就是一名合格的员工。“化”就是指管理要系统化、制度化、科学化，工作要程序化。要学会运用科学的现代化管理手段和管理方法管理企业。 精化队伍整合起来其实就是在科学的管理基础上，使企业里的每一个员工都能够有符合与之能力相对应的工作岗位，并将自己最本质、最基本的工作做好，这也是中国企业能够可持续发展的第一大前题。2、 旧车交易。在国外是二手车的销售带动新车的销售。而我国的二手车销售还处于起步阶段，这是一块很大的蛋糕，市场前景非常看好。2004年国内的几家主力品牌汽车生产厂家已相续开展了以厂家为依托的二手车交易。那么品牌4S店做二手车交易到底有什么好处呢？一是，可以以旧换新，带动新车的销售；二是，二手车的交易能带动4S店的人气，人气旺了企业也就旺了；三是，4S店对那些收的比较多而且车况比较好的车可以再利用。比如可用做客户的代步用车、公司的公务用车，如果做的比较大还可以供开展汽车租赁业务使用；四是，4S店可以以自身的优势为销售出去的二手车提供完善的售后跟踪服务，这样不但为消费者解除了购买二手的后顾之忧，而且也使自己本来“吃不饱”的维修站产值大增。3、 开设个性化的汽车改装和汽车美容、养护业务。对于这样一个相当大的汽车后市场品牌4S店没理由将它放弃。目前我国的汽车改装和汽车美容、养护市场，劣质产品泛滥，相关的服务也跟不上，但消费者对车辆的个性化需求却越来越强烈。所以由4S店来做汽车改装和汽车美容、养护会更专业一点，消费者也会更信任一点。4、 做好俱乐部工作。一个有远见的汽车经销商，不应只是销售及售后服务的优异者，它还应是兼具社会责任感，并能够帮助人们拓展更加美好而宽广生活的开路者。通过对客户关系的培育，加强与消费者与社会的沟通，让更多人理解：汽车不仅仅是代步工具，也应是生活娱乐和激情的部分。作为移动的载体，它可以提高我们的生活质量，丰富我们的生活内容。另外，通过车友俱乐部与车主之间充分的沟通，也能挽回公司在销售及售后服务上的失误及不足，为公司争取到新的客户并保住老客户。同时做好俱乐部工作也能大大提升企业在社会及消费者心目中的良好形象。总之，现在的品牌4S店要想不被市场所淘汰，就必须将与汽车有关的所有项目进行有机的整合，同时进行全方位、系统化、科学化的营销。这样，才能使自己永远立于不败之地。
总体经济的波动是经济体内所有冲击相互作用的最终结果，对发展中国家和地区的经济发展来说，选择一种切实可行的经济发展战略，其意义重大。下文是我为大家整理的经济发展的论文的 范文 ，欢迎大家阅读参考!
浅谈我国宏观经济发展情况的计量经济学分析
一、我国经济发展的两个特征
目前，我国经济发展主要呈两个趋势特征：
第一，我国经济的外部环境正处于危机后持久的全球结构调整阶段。
随着经济全球化、信息化进程的快速发展，新一轮产业结构调整正在全球如火如荼地展开。这是各国为了适应数字经济，迎接信息时代到来从而进行的一个战略性选择。整个全球调整重点是加快以信息技术为核心的高新技术的发展，推进产业结构的高级化，重心由第二产业慢慢的向第三产业转移，着力发展技术密集型和信息密集型服务业，从而来适应“新经济”时代的人们对知识型服务业的需要。
从目前的现状来看,信息技术的广泛应用带动了一批相关产业，催生了一系列的边缘产业，改造了传统产业，促进了“新”“旧”产业的融合。信息产业将继续成为全球产业结构调整中起到关键作用，然而目前生命科学和生物技术以及纳米技术等高新技术产业化步伐正在飞速增长，对未来全球产业结构调整将有不可低估的影响。从现阶段各国的发展现状来看，美国在发展信息产业等高科技产业中遥遥领先，北欧、加拿大、澳大利亚等国和东亚地区紧随其后，另外欧盟与日本正从落后状态中奋起直追。21世纪初全球产业结构调整步伐将持续加快，竞争将越来越激烈。在目前全球经济结构处于调整期内，经济的增长肯定会放缓甚至出现严重的经济危机(例如之前的欧债危机)。在全球一体化的背景下，中国经济的发展也必然会受到全球经济形势的影响。
第二，我国经济发展的内在因素决定了未来的经济增速将逐渐趋缓。
我国在之前长期的发展过程中所建立起来的经济体系，是以政府主导型和出口导向型的经济体制。在这个经济体制中，一方面政府通过投资大量的资金来建设基础设施以此拉动经济增长，这就可能造成大量的产能过剩，浪费当前有限的社会资源。另一方面由于目前我国资源价改革、工资成本上升等原因，使得我国的出口产业在竞争优势上已经明显减弱，再加上一直作为拉动我国经济的支柱之一的房地产也有走向泡沫化的趋势。所以从目前的现状来看，我国经济正处于一个从过去高增长平台，逐步迈向相对趋缓增长的平台。
于此同时，我国现实的经济运行中又是货币多、物价上涨等大量周期性矛盾和结构不顺的矛盾交错、重叠，是大量历史遗留问题积累的时期。例如在当前物价压力中，结构转型中存在贸易部门向非贸易部门转移，工资上升、资源价格等改革 措施 ，价格目前又处于温和上涨的大环境下，另外又恰遇美国两次宽松政策的影响，以及前两年我国自身货币过多投放的影响。因此，政府落实调控物价、货币稍紧，这样经济增速就会出现下滑的状态。
二、GDP的历史回顾研究
从我国目前GDP的季度同比增长率来看，2013年我国GDP增长率第一季度回落到了，之前社会上对我国GDP增长率第一季度的普遍预期值为或者。从2012年开始我国的GDP增长率一直处于回落状态，2012年四个季度的GDP增长率分别是：、、、。而2013年我国第一季度GDP增长率显示的这个数据已经是最近三年内我国GDP增长率的最低值了。同时也是近十年来少有的几次GDP增长率低于(包括)，就目前的态势来看，我国的GDP增长率回落态势还会持续下去。接下来要我们来分析一下造成目前我国GDP增长率持续回落态势的原因。
基于我国年鉴统计对于国民生产总值的统计值均为名义GDP，早期的数据与现阶段数据对比已经不在同一个数量级，因此本文中我们采取了GDP的增长率来刻画我国GDP的变动情况，如图1所示。
观察图1可知，GDP增长率从建国以来经历了从一个大幅波动过度到逐渐平稳的高速发展过程，这也说明了我国经济建设工作目前已经取得了长足的进步。新中国成立以来至20世纪90年代初期，国民经济一直在一种高速增长的态势下运行着，同时快增长伴随着传统的高能耗、高物耗、高污染、高通胀这“四高”问题，这给国民经济后期的发展埋下了隐患。这种不稳定的高速增长状态，一般都会破环经济正常运行所需要的各种均衡联系，然后在后期深入发展时导致经济增长速率大幅回落。因此，保持稳定的GDP增长尤为重要。
三、潜在GDP的增长
通过查阅资料对我国1992—2012年季度GDP的数据，再依据HP趋势滤波法，得到滤波后的趋势增长率，即潜在GDP增长率(见图2)。
由图2可知，潜在GDP增长率经历了稳定增长、趋于平稳再到现阶段的略有下降的过程。自我国2000年以来，滤波后的趋势增长率大致处于8%~10%区间，属于一个稳定高速的增长状态。就目前而言，我国的经济发展阶段最合适的经济增长率底线应当为8%。如果经济增长率低于8%，企业生产问题和就业问题将会凸显出来，尤其是就业问题。由于经济增速放慢，导致企业生产受制约，社会的整体的就业需求就会降低，就业岗位减少，这样就会造成严重的就业问题。换句话说，就业问题如果被凸显出来，部分失业人员无法保证基本的饮食起居，就会激化社会矛盾，影响社会和谐。同时由于目前我国属于产能过剩的情况，经济增长率的降低将会影响整个生产，最严重的可能出现全国财政收入呈现负增长。
此外，我国作为一个新兴经济体，潜在GDP增长率曲线上端的波动会显著大于下端的变化。总体来看，经济受曾策影响向上波动冲出稳定范围的可能性更大。应更加注意宏观经济运行出现偏快或过热的状况而难以为继的可能，如表1所示。目前，在潜在经济增长率缓慢下移的过程中，有条件实现潜在经济增长率的平滑下移。
自2008年美国爆发次贷危机以来，我国的宏观调控侧重点先后经历了四次调整。目前为了扭转经济下滑的趋势以及促进经济形势回升，其侧重点是以“保增长”为主。在全球金融危机的大环境下，我国采取积极的财政政策和宽松的货币政策，并且实施一系列的刺激经济回升的计划，直到2011年7月物价涨幅攀升到的峰值。这个期间，我国经济走势以一个“V”形回归正常良好的经济态势。
在此背景下，经过一系列稳定物价措施出台后，CPI指数逐月回落，到2011年12月回落至。与物价涨幅的回落相伴随，2011年经济增长率回落至，比上年低个百分点。进入2012年，物价涨幅继续回落，5月份回落至3%，这就为防止经济增速过度下滑、宏观调控实施适度宽松的微调留出了一定的空间。到2012年5月，当工业生产和固定资产投资的增幅，以及进出口增长等经济指标出现明显下降之时，又提出宏观调控要“把稳增长放在更加重要的位置”。由此，一系列相关措施出台，扩大内需，促进消费，鼓励投资，推进“十二五”规划项目的实施，结构性减税，降低存款准备金率，下调存贷款利率等。与2008—2010年的“一揽子”刺激计划相比，这次的刺激力度没有那么大。下半年经济增速进入小幅回升通道。
从年度经济增长率的波动看，2010年开始进入新一轮经济周期(第11轮周期)。到2013年年底，本轮周期已进行3年。2010年、2011年经济增长率分别为和，2012年预计为。本轮周期不会像第9轮周期那样走出一个“2+7”周期，即2年上升期加上7年平稳回落期;也不会像第10轮周期那样走出一个“8+2”周期。本轮周期有可能走出一个新的轨迹，即锯齿形的缓升缓降轨迹。
四、PMI分析
目前，全球范围内已经有20多个国家建立了PMI的综合性经济指标检测体系，另外世界制造业PMI体系和服务业PMI体系也已经建立完成。PMI体系目前分为服务业PMI、建筑业PMI、制造业PMI，他是一套按月发布的综合性经济指标检测体系。
PMI往往被当成先行指标，用于预测宏观经济走势。通常情况下，PMI指数在以下的情况持续三个月，则被检测的经济体很可能步入下行的周期;PMI指数在以上的情况持续三个月，则被检测的经济体很可能步入上行的周期。由于PMI检测体系具有一定先行性，当其从萎缩状态进入扩张区间时，实体经济仍有可能惯性回落，当PMI指数稳定进入到明显扩张区间(>)时，经济体开始重回上行势态。根据以上理论界说，如图3所示，可以很直接观察到除2013年2月至4月PMI指数略有回升外，其余时段的PMI指数均在处于这个标准之下。验证了国内年度经济增速低迷。
观察图4，即成品与原材料的制造业PMI指数可知：从2005年至今，我国宏观经济经历了一个上升、回落再上升再次回落的波动过程。从2006—2007年间，原材料PMI位于产成品PMI之上，随之产成品存货的平均水平下降，则意味着经济回暖，在市场的需求增加的刺激下，上游采购企业原材料的库存增加，而产成品的库存减少。到2008年6月后，受美国次贷危机的影响，经济形式低迷，原材料PMI显著下降，随之引起产成品库存PMI显著上升。经过4万亿的扩张性财政计划刺激经济回暖后，到2011年5月，经济形势再次掉头直下，材料库存PMI始终低于产成品库存PMI平均水平。由此可见，经济复苏还尚待时日，未来短期国民经济依然会处于一个缓慢回落的过程。
五、结语
党的十八届三中全会释放出了强烈的改革信号，目前已经入中国经济转型的关键阶段。充分借助市场力量推动金融市场改革从而进一步推动经济体制改革将是中国经济未来十年的主旋律。根据中央银行公布的《关于金融支持中国(上海)自由贸易试验区建设的意见》(下简称《意见》)充分反映了我国政府对金融市场化的重视程度。过去，银行系统通过吸纳存款、发放贷款在我国金融体系中扮演着决定性的作用。由于银行系统一支独大的现象，金融监管机构控制银行就控制了中国宏观金融的整体风险。伴随互联网金融、资产证券化浪潮的涌现，银行在金融活动中的地位也在不断经受挑战。《意见》中支出将大力推动利率市场化，充分释放市场活动力。贷款利率的降低与存款利率上升所引起的利差下降会促进越来越多的中小企业可以通过低成本的融资获得从事相应的商业活动，相应的居民获得更多的存款利息可以避免通胀对自身财产购买力的吞噬，从而拉动内需，进一步促进宏观经济的稳步上升。
现阶段，受欧债危机与美国经济疲软的影响，全球的经济均处在一个高度不确定性的十字路口。各国正在调整自己的发展模式，以寻求新优势。发达国家由于金融体系受到重创，试图通过扩大投资和出口、重振制造业来恢复经济增长。
以我国为代表的新兴市场国家在出口拉动型增长模式受阻后，在努力稳定外需市场的同时，试图通过扩大内需，开拓新的增长点来进一步发展经济。未来的十年内我中国经济将步入下一个经济短周期。短期来看，经济会缓慢下行，但长期走势应为锯齿形的缓升缓降轨迹。
参考文献：
[1]国家信息中心宏观经济课题组.当前中国宏观经济分析与预测[J]. 财经 界，2008(8)：9-12.
[2]高铁梅.计量经济分析 方法 与建模[M].北京：清华大学出版社，2009.
[3]杨淑萍.基于ARCH模型的我国宏观经济系统内生性波动分析[J].统计与决策，2009(15)：103-105.
[4]李慧勇.2011年中国经济形势分析和展望[J].上海财经大学学报，2011(1)：49-57.
[5]白永秀，吴丰华.中国经济形势总体判断及其宏观走向[J].改革，2011(2)：5-13.
[6]汪同三.世界经济形势与中国经济“两难”问题分析[J].中国市场，2012(20)：4-7.
[7]郭建宏.2008年中国经济形势与 热点 问题研讨会综述[J].经济学动态，2008(3)：4-11.
[8]张众.中国经济形势的历史回顾、现状分析与政策建议[J].经济体制改革，2009(2)：5-10.
[9]邢黎霞.中国经济增长与经济波动：30年的 经验 与当前宏观经济形势[J].经济师，2010(1)：96-97.
[10]张永军.中国宏观经济形势分析与政策建议[J].中国市场，2013(7)：31-34.
[11]刘树成.不可忽视GDP———当前中国经济走势分析[J].经济学动态，2012(7)：6-12.
[12]刘树成.当前和未来五年中国宏观经济走势分析[J].中国流通经济，2013(1)：8-12.
[13]刘迎秋.中国宏观经济走势分析的逻辑与方法探讨[J].经济研究，2009(9)：15-26+38.
浅谈雾霾下中国的经济发展
摘 要：雾霾天气频发危害人们的身体健康，影响了我国经济发展的脚步。雾霾天气的频发给我们很大的警示，尤其是促使我们思考雾霾治理和经济发展的关系，我国经济飞速背后是我国生态环境不断恶化的窘境，因此雾霾下中国经济的发展成为研究重点。本文分析了雾霾天气对经济发展的影响，提出了几点雾霾下中国经济发展的对策。
关键词：雾霾天气;中国经济发展
一、雾霾天气对经济发展的影响
(1)雾霾天气的负面影响。
雾霾天气对各个行业经济造成了直接或间接的影响，下面简单分析雾霾天气对经济发展的影响：①对旅游业影响，雾霾天气的出现就会造成城市旅游业陷入到窘境中，雾霾的出现会给旅游品质造成极大的负面影响，从而影响了游客量;②实体工业行业，雾霾天气的发生促使政府加强对实体工业的监管，尤其是对化工行业进行停顿整改，这给化工企业造成了致命影响，甚至会造成化工企业的亏损破产;③对交通运输行业发展，雾霾天气在一定程度上影响了物流的正常运行，甚至由于物价的增长造成市场的暂时性混乱。
(2)雾霾天气的正面影响。
雾霾天气的发生对经济的发展也会产生正面影响，例如雾霾天气促进环保型企业的发展，雾霾天气的发生使人们认识到传统能源的弊端，从而转向了对环保能源的关注，尤其是太阳能空调、电能汽车等产品的需求量逐渐增大，雾霾天气的频发促使国家提升油产品的质量标准，这就为电能、太阳能提供了市场空余份额，有助于其提升其市场竞争力。再者是对医药行业的发展产生正面影响，雾霾天气刺激了口罩、空气净化器、监测设备的销量。
二、雾霾下中国经济的发展对策
雾霾天气治理要在经济发展的前提上进行，要在经济发展不动摇的基础上实现发展方式的转变，这才是应对雾霾天气治理的上策。
(1)转变经济发展方式。
在经济发展过程中要逐步进行发展方式的转变，从高能耗、高污染的发展过程逐步转变成高效益、低能耗的发展道路上，同时不断降低第二产业的经济比重，提高第三产业的经济贡献量，从而在保持经济增速和经济总量不出现明显下滑的前提下，实现经济发展方式的转变。再者要控制工业污染物的排放量，对于高能耗、高污染的企业进行关门整顿，并提高这类行业的生产方式转变，提高资源的利用效率，降低污染排放。此外要淘汰落后的“夕阳产业”，减少二氧化碳等温室气体的排放量，维持地球天气的稳定性，减少自然原因导致的雾霾现象发生概率。
(2)坚持走新型工业化路线。
雾霾天气的治理首要的切入点是工业化生产，传统的工业化生产只注重于生产效益的提升，但是忽略了对环境的影响，这是传统工业化生产的局限性，也制约了工业化的可持续发展。因此要树立可持续发展的概念，坚持走新型化工业化路线，做到工业生产和环境保护两手一起抓，对工业化生产中的污染环节进行技术革新和工艺优化，减少污染物的排放同时企业应当加快能源结构转型，对工业技术进行改进，提升空气污染处理技术，建立完善的生产监控体系，对工业化生产的环保前景进行评估，保证工业化发展方式的转型。
(3)走环境友好型和资源节约型城市发展道路。
处理好环境保护和经济发展的关系，就需要走环境友好型和资源节约型城市发展道路，全面完善生态环境建设机制，构建科学的发展理念和战略。当前我国城市化发展道路中存在着的问题有冬季能源消耗量大、工业化污染程度高、城市群建设集中等，这些都制约了新型城市的发展，在狭小的区域内形成了污染集中现象，从而形成了区域内的雾霾天气。因此在城市化的发展过程中，要结合生态环境建设和能源优化策略，以环境友好型城市作为建设的目的，在保证自身资源需求的基础上，为子孙后代留下绿水青山。同时要以生态环境友好作为发展的关键，启动环境保护方案，加快实现能源消费强度和总量的控制，不能因为追求税收、财政而让雾霾天气放任自流。此外要进行科技创新、技术创新、提升城市的绿色消费理念，在区域内形成环境友好、人们安居乐业、经济蓬勃发展、资源合理利用的发展局面。
(4)发展低碳经济。
雾霾治理带来了经济转型、经济优化的发展契机，充分利用好雾霾治理的战略可以实现经济整体性的转型，并在全社会内形成低碳经济的发展模式。同时出台相关的环保法律，重视空气、水资源、土地资源的保护.英政府应当在协调经济发展的基础上，积极推行低碳经济，加强工业生产过程中资源的利用效率，提高废气、废热的利用效率，减少对生态环境的破坏，同时要建立完善的低碳经济推行机制，对一些达不到低碳生产、低碳排放的企业进行强制停业整顿。其次要大力推行低碳经济概念，增强人们的环保概念，加强对低碳企业的政策和资金支持，鼓励进行低碳产品的研发，例如鼓励居民使用太阳能热水器、换用节能灯泡，并鼓励市民选择公共交通工具出行。
三、结语
总而言之，雾霾天气影响经济发展，因此在雾霾治理中要做好环境和经济的平衡，积极实现经济发展方式转型，走新型的工业化道路，探索新型的经济发展道路。
参考文献：
[1] 王旭光.雾霾治理与经济发展探究[J].经济视角，2013(8).
[2] 张小曳，孙俊英.我国雾霾成因及其治理的思考[J].科学通报，2013，58(13).
核物理是研究射线束的产生、探测和分析技术;以及同核能、核技术应用有关的物理问题。下面我给大家分享一些核物理学术论文，大家快来跟我一起欣赏吧。
激光核物理
摘 要 在最近十年,激光技术有了长足的进展,激光的强度超过了1022W/cm2, 激光的电场达到~4×1012V/cm.当这种高强度的激光照射在靶上时,可以产生许多由激光产生的核反应现象.在这篇 文章 中,作者回顾了这一领域的 研究 进展,并对在不远的未来激光产生 电子 ?质子?中子?X射线和正电子 发展 的潜力进行了一些讨论.
关键词 啁啾脉冲放大,粒子云,正电子发射层析术,库仑爆炸
1 什么是
最近十年中,激光技术有了显著的进展,激光强度已超过1022W/cm2,激光的电场强度达到;1012V/cm,比氢原子中电子玻尔轨道上的库仑场大759倍,相当于在原子大小上相应加上约40kV的电压,在原子核大小上相应加上约的电压,在这种很强的电场作用下,所有的原子都会在极短的时间内被电离,产生从几个MeV到几百MeV的质子,几十MeV到GeV的电子和其他粒子,以及韧致辐射和中子,这些粒子可以产生核反应,打开了核物理以及非线性相对论光学研究的新领域[1—3].
在今后的十年中,激光强度可能会提高到1026—1028W/cm2,这样高强度的激光可以将粒子加速到1012—1015eV,并将成为研究粒子物理?引力物理?非线性场论?超高压物理?天体物理和宇宙线研究中的一个有力工具[1].
超高功率超短脉冲激光技术的发展,在实验室中创造了前所未有的极端物态条件,如高电场?强磁场?高能量密度?高光压和高的电子抖动能量?高的电子加速度,这种极端的物理条件, 目前 只有在核爆中心?恒星内部?星洞边缘才能存在,在它和物质的相互作用中,产生了高度的非线性和相对论效应,产生了崭新的物 理学 领域,也为多个交叉学科前沿研究领域带来了 历史 性的机遇和拓展的空间.
2 国内外研究现状
当前国际上已经在一些实验室中建立了几十TW到几个PW的激光系统,在上世纪80年代中期,以前激光的强度长期停留在1014W/cm2左右,这是由于非线性吸收效应随着激光强度的增加而迅速增强,在80年代中期之后,由于采用了啁啾脉冲放大技术(chirped pulse amplification, CPA),激光强度提高了6—7个数量级,在CPA技术中,一个飞秒或皮秒的脉冲通过色散的光栅对在时间尺度将它展宽了3—4个数量级,这样就避免了放大器的饱和以及在很高强度时由于非线性效应产生的光学放大器件的损伤,在经过放大以后,再由另一光栅对将脉冲宽度压缩回到飞秒或皮秒宽度,以获得1019W/cm2到1022W/cm2的靶上功率密度.CPA超短脉冲TW的激光装置在法国光学 应用 研究所?瑞典Lund大学?德国Mark-Plank研究所?德国Jena大学?日本JAERI和 中国 工程物理研究院?中科院上海光学精密机械研究所?中科院物理研究所?中国原子能 科学 研究院等都建有.日本原子能研究所采用变形镜和CPA相结合的技术,运用低f值的抛物面镜,将激光聚焦于1μm的斑点,可以进一步提高焦斑上的功率密度,但是由于放大介质的单位面积上的饱和能量通量和光学元件的损伤阈值的限制,单位面积上最大的光强度?I??th?=hν3σΔν?ac2?,这个数值约为10?23?W/cm2.美国LLNL正在计划建造10?18?W(exawatt)和10?21?W(zettawatt)的激光装置,以期获得1026W/cm2 —1028W/cm2的靶上功率密度.
高强度的激光可以引起许多核反应,当激光强度I>10?18?W/cm2时,在激光电场做抖动的电子能量达到,产生了相对论等离子体.运用强激光在等离子体中产生的尾场去加速电子,如用一台紧凑型的重复频率的激光器可以产生200MeV的电子.这种激光等离子体型的加速器具有比通常电子加速器高出1000倍的加速梯度,即达到GV/m.运用高强度?单次脉冲的激光也获得了100MeV的电子,并测量到它的韧致辐射.超短超强激光还可以产生质子束,并开始运用这些质子束产生正电子发射层析术(positron emission tomography,PET)所需要的短寿命的正电子放射源,一种用激光来产生的小型化的和 经济 的质子产生器有望在未来用于质子治癌.运用超短超强激光直接产生正电子已在英国卢瑟福实验室开展,他们用重复频率的TW级的激光,打在高Z元素的靶上得到每脉冲2×107个正电子,它对于基础研究和材料科学很有用途.通过超短超强激光和氘团簇的相互作用,产生聚变反应的中子,其中子产额可以达到105中子/焦耳,激光产生中子的能量效率已达到世界上大型的激光装置的水平,它可以成为台面的中子源,由于其中子脉冲通量高,但总的中子剂量很小,适合于生物活体的中子照相和材料科学的研究.运用超短超强激光和氘化聚乙烯作用产生中子,Hilsher等人用钛宝石激光(300mJ, 50fs, 10Hz, 10?18?W/cm2) 轰击氘化聚乙烯靶,产生104中子/脉冲.运用超短超强的激光在相对论性的电子上的散射,产生几百飞秒?几十埃的硬X射线,可以用来研究材料和生命科学的一些 问题 ,这种超快的硬X射线源对于研究一些高Z物质和时间分辨的超快现象具有重要的意义.超短超强激光所产生的高能电子,在物质中产生高能X射线,可以在裂变物质铀中引起裂变,并在裂变靶中探测到许多裂变产物.在激光的强度达到1028W/cm2时,电场强度只比Schwinger场(真空击穿场强)低一个数量级,在这样的场中,由于真空的涨落被激发,激光就有可能从真空中产生正负电子对,美国Lawrence Berkerly实验室在SLAC高能加速器上,用10?18?W/cm2的激光束和聚焦性能很好的的电子束相碰撞,产生了200多个正负电子对,这是由于在反向相碰的电子和激光中,从电子的坐标系来看,激光的场强增强了Lorentz因子倍,以至于可以远远地超过Schwinger场值,直接从真空中产生一些电子对.
3 新的科学研究的 内容 ,新的交叉点
激光产生高能电子[4—7]
产生高能电子的机制有两种:第一种是在激光场作用下,电子做抖动运动,在激光强度I=10?20?W/cm2时,电子抖动运动能量能达到10MeV;第二种是由非线性效应所产生的能量比较高的部分.用300J,的激光照射在厚的金靶上,测量到的电子能谱分布基本上由两个部分组成:一部分是由有质动力产生的,它的能量在20—30MeV以下,还有一部分就是由非线性效应产生的几十MeV以至100MeV以上的高能量的电子,并和粒子云(particle in cell,PIC) 的 计算 结果符合,目前加速电子最高能量已达1GeV.能散度可达3% .
当激光的强度增加时,光波的压力变得很大,光压推着电子往前走,光波就像一个光子耙将等离子体中的电子推到脉冲的前面积累,形成电子的“雪耙”(snow plow) ,在这种“雪耙”加速中,电子的动能得到增益.在综合了光压作用和激光场的作用后,计算得到在激光强度为I=1026W/cm2时,加速梯度可达200TeV/cm,如果加速长度达到1m,电子能量为2×10?16?eV,在I=1028W/cm2时,加速梯度可达2peV/cm,加速长度为1m时,电子能量为2×10?17?eV,可以用来研究高能物理中的许多问题.
激光产生质子束[8,9]
在激光等离子体中,在I=10?20?W/cm2的情况下,加速质子的能量可以高达58MeV.加速梯度约为1MV/μm.质子被加速的距离只有60μm左右,如何增长加速距离成为非常重要的研究内容,加速质子的机制是相当复杂的,也提出了一些加速模型的设想.实验上的研究结果已显示它存在很好的应用前景.这表现在:
(1) 激光能量转换成质子束能量的效率是高的,而且和激光的能量有关,在激光脉冲能量为10J?宽度为100fs时,转换效率为1%,当500J?500fs时,转换效率为10%,人们已经获得了10?13?质子/脉冲,质子脉冲宽度约1ps,相当于10?25?质子/秒,即?;?106A的脉冲质子流.
从 理论 到实验应该研究如何进一步提高能量转换效率的问题,尤其是当激光能量进一步提高时,转换效率是否还继续上升.
(2) 质子束的发散角比较小,观察到的横向发散角为;mrad,比通常加速器上加速的质子束的发散角小.
(3) 高能质子束的获得可能会在今后的十年中实现,按照Bulanov等人的计算结果,在I=10?23?W/cm2时,质子可以被加速到1GeV以上,在I=1026W/cm2和1028W/cm2时,质子能量可以达到100GeV和 10TeV.
(4) 目前已获得几十MeV的质子束,并已用于为PET产生?18?F等短寿命的正电子源,在英国Rutherford实验室的Vulcan装置上,在20分钟内制备了109Bq的?18?F源,已经可以用在PET上.
(5) 产生200MeV的质子,并用于质子治癌,由于它在能量沉积上的优越性能,以及整个装置可以做得小,成本低,所以在治癌应用上很有发展前景,并可应用于中子照相.目前由激光加速产生的质子的能量分散度为17%.治癌应用要求能散度≤3%左右,因此减少能散度的工作在一些实验室正在进行中.
激光产生中子[10,11]
超短超强激光加热氘团簇产生核聚变,已经产生了104中子/脉冲或105中子/焦耳,从激光的能量转换成中子的效率看,和美国LLNL上的大型激光器NOVA上的每焦耳激光的中子产额相当,比日本大阪大学的大型激光装置Gekko 12上的数值大一个数量级,因此是一种很有 发展 前景的桌面台式的中子发生器,因为这种中子源的时间宽度只有1ps,是一个高中子通量的中子源,可用于材料 科学 和中子照相.
氘的团簇在吸收激光能量后要发生库仑爆炸,应该说到现在为止对于库仑爆炸的机理理解尚不非常清楚,尤其是团簇爆炸后产生的氘分子和氘的小团簇如何产生氘-氘的聚变反应也缺乏细致的了解,在进一步的改进方面,还有发展的余地,例如,如何采用多束的超短超强激光同时照射团簇,或用大于50T的脉冲磁场去推迟热等离子体的解体时间,以增加中子产额.
利用超短超强激光和氘化聚乙烯作用来产生中子,Hilsher等人用钛宝石激光(300mJ,50fs,10Hz,10?18?W/cm2)轰击氘化聚乙烯靶也产生了104中子/脉冲,大约每焦耳的激光产生;104中子.Disdier等人用20J,400fs,5×1014W的激光辐照CD?2靶,获得107中子,每焦耳激光产生了;105中子,这是很高的中子产额,他们还要用500J,500fs,1pW的激光照射CD?2,以获得更多的中子.
在激光辐照CD?2平面靶时,除了要 研究 激光能量在CD?2靶上的能量沉积的分布外,如何充分地利用沉积的能量是一个很重要的 问题 .沉积的能量有很大一部分要转变成等离子体的动能,在平面靶的情况下,如何设计靶面形状,以最大限度地使等离子体的动能对D-D反应做贡献.
激光产生硬的超短(~100fs)X射线[12]
用超短超强激光(50mJ,)和50MeV的 电子 束散射可以产生4nm,300fs的硬X射线,虽然转换效率不高,但产生的X射线强度可以在Si表面产生衍射峰,可以用来研究Si表 面相 变过程(从固相→熔化过程)的时间分辨的研究,也可以研究蛋白质折叠动力学,蛋白质的折叠时间为1ns,用300fs的硬X射线可用来了解它的折叠过程中的状态.
激光产生正电子[13,14]
将具有几个MeV的电子,经过很好地准直后,射到一个高Z的靶上,通过Trident过程(Z+e-→Z′+2e-+e+)和Bethe-HEitler过程(Z+r→Z′+e-+e++r′)产生正电子,采用重复频率的超短超强激光和高Z靶的相互作用,每脉冲可以产生2×107个正电子,经过慢化后,储存在磁场中,它对于基础科学和材料科学的研究是很有用的.
4 主要存在的问题和 分析
这门新兴的交叉学科在国际上也只有十多年的 历史 ,但发展十分迅速,搞激光技术和原子核物理的科学家们已经开始在一起召开学术研讨会,共同参加一些实验,由于它是一个新的生长点,发展比较快,也比较容易发现一些新现象,所以合作的积极性也在日益增长.随着超短超强激光技术的发展,在粒子加速?核物理?甚至粒子物理方面可以做出一些很好的工作来.我国发展的情况有些滞后,学科之间的交叉和合作还没有真正形成,学科之间的了解和交流还不够,因此只在交叉学科的边缘上做了一些工作,按照我国在激光技术和核物理方面的力量来说,都应该有可能做出更多更好的工作. 目前 具有超短超强激光装置的研究单位并不少,但将它们运行好,做出好的物理工作的成果并不多.
国内的情况也和国际上相似存在着一个问题,即搞强激光技术的专家和搞核物理和粒子物理专家之间的交流?讨论不够,这就会 影响 这一交叉学科的发展.
从强场物理到超短超强激光技术,到 应用 于各个领域,在世界上是基础科学和技术进步相互推动,相互作用的一个范例,基础研究的需求,以及光学科学的基础,非线性科学的基础,促进了超短超强激光技术的发展,而高强度激光的发展又为物 理学 的发展提供一个崭新的世界.
参考 文献
[1] Tajima T, Mourou G. Physical Review Special Topics\|Accelerators and Beams, 2002, 5:037301
[2] Mourou G, Tajima T, Bulanov S V. Reviews of Modern Physics, 2006, 78: 309
[3] Lee mans W P et al. Nature Physics, 2006, 2: 696
[4] Thomas Katsouleas. Nature, 2004, 431: 515
[5] Mangles S P D et al. Nature, 2004, 431 :535
[6] Geddes C G R et al. Nature, 2004, 431: 538
[7] Farue J et al. Nature, 2004, 431:541
[8] Wilks S C et al. Physics of Plasma, 2001, 8:542
[9] Schwoerer H et al. Nature , 2006, 439: 445
[10] Perkins L J et al. Nuclear Fusion,2000, 40:1
[11] Zweiback J et al. Phys. Rev. Lett.,2000, 85:3640
[12] Kmetec J D et al. Phys. Rev. Lett.,1992, 68: 1527
[13] Gahn C et al. Appl. Phys. Lett., 2000,77 : 2662
[14] Gahn C et al. Phys. Rev. Lett., 1999, 83 :4772
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