静电拉伸薄膜反射镜的面形分析

静电拉伸薄膜反射镜属于一种空间新概念超轻反射镜。成形控制是其关键技术,而面形分析是成形控制的基础。基于Karman方程分析了薄膜反射镜在均匀载荷作用下的面形,并推导了抛物面面形所需的非均匀载荷;对Ф300 mm口径薄膜反射镜进行了有限元建模,针对不同载荷作用下的薄膜拉伸面形进行了光机集成分析,反射镜中心挠度与理论计算吻合,反射镜在非均匀连续载荷作用下的波前差相对于均匀载荷作用降低了一个数量级,非均匀离散载荷下的面形也得到了改善。结果表明:薄膜反射镜在非均匀载荷下可以有效抑制像差并能控制薄膜成形。基于仿真结果设计了半解析薄膜反射镜成形控制的方法,为薄膜反射镜的成形控制提供了技术基础。     

温度对空间薄膜反射镜成形影响

空间薄膜反射镜属于未来空间超大、超轻的反射镜,可以有效减少发射质量和装载体积.环境温度变化将影响薄膜反射镜的焦距和面形.利用有限元软件建立温度对薄膜反射镜成形影响的计算模型,分析了均匀温度变化、径向温度梯度、周向温度梯度3种形式下薄膜反射镜面形变化.以口径φ300 mm的静电拉伸薄膜反射镜为实验平台,针对均匀温度变化情...     

边界位移调节量对薄膜反射镜成形的影响

圆形薄膜周边夹持预应力调节对静电薄膜反射镜面形的成形质量具有重要的调节作用.分析了φ180 mm口径的静电薄膜反射镜边界位移的调节范围,计算出了相应调节极限,并结合静电拉伸薄膜实验进行了四种边界位移调节工况的验证.预应力施加过大会造成电极施加电压增高,严重时造成薄膜击穿,但预应力施加过小会造成面形质量不佳.最大边界位移调解量影响薄膜反射镜结构参数和所施加电压,同时薄膜反射镜结构参数和所施加电压也限制着最大位移边界调解量的取值.合理选取并精密控制圆薄膜的边界位移量对于大口径静电薄膜反射镜的精确成形来说至关重要.     

多电极静电拉伸薄膜反射镜的面形优化

为了提高多电极静电拉伸薄膜反射镜的面形精度,基于Henky-Campbell圆薄膜平衡方程分析了薄膜均布载荷作用下的拉伸成形和面形误差。采用ANSYS软件一阶优化法,建立了以薄膜屈服强度为状态变量,镜面3个同心环形区域上施加的载荷为设计变量,以反射镜面形与理想面形的最小均方根误差(RMS)为目标的优化模型,对口径300 mm、中心挠度分别为0.5、1.0和1.5 mm的薄膜反射镜面形进行了优化。实验中优化后的最佳镜面面形RMS为7.73μm,PV值为50.69μm,较优化前分别减少了30.2%和23.7%。     

薄膜反射镜的静电成形

利用薄膜反射镜作为太空望远镜主镜是研究大口径、超轻型未来空间光学系统的最新方向之一。基于静电学原理，设计了口径Ф200 mm薄膜反射镜静电成形实验系统，该系统包括薄膜反射镜固定装置、电极板装置以及直流高压系统。采用ZYGO干涉仪和莫尔偏折术，分别对薄膜反射镜面形随直流电压的变化情况以及不同电压下薄膜反射镜的顶点曲率半径进行了观察和测量，并与理论值进行了比较和分析。实验结果表明，该系统可有效改变薄膜反射镜的面形。目前，在700 V电压下，薄膜反射镜的顶点曲率半径达17.7 m。     

静电梳齿驱动器薄膜变形反射镜

提出一种大冲程静电梳齿驱动器微机械薄膜变形反射镜,理论上研究了静电梳齿驱动器微机械薄膜变形反射镜的静电驱动力和变形位移与驱动电压的关系,分析了变形反射镜的驱动稳定性,比较了平板电容驱动器与纵向梳齿驱动器的驱动能力.结果表明,变形反射镜的静电驱动力和变形位移没有关系;在相同的面积下,纵向梳齿驱动器的驱动力比平板电容驱动器的驱动力大很多.     

膜基反射镜面形控制系统设计与实现

膜基反射镜的面形控制是研制膜基反射镜的关键技术之一.设计了一种基于模糊逻辑控制技术的膜基反射镜面形控制系统,包括面形设计、面形控制、面形分析和面形控制仿真等功能模块.采用Visual C#和MATLAB混合编程来实现系统功能,并在仿真系统中嵌入了ANSYS有限元分析功能.采用控制反射镜中心截面矢高的方法设计控制器,利用Zernike多项式拟合得到膜基反射镜的面形及其像差.对口径为300 mm、F15的膜基反射镜进行了面形控制和扰动响应仿真分析,最终得到面形误差RMS值为71λ(λ=632.8 nm),在相同条件下,该结果与根据薄膜大扰度形变理论得到的面形误差结果相一致.     

高精度反射镜组件面形检测结构设计方法

在反射镜组件进行检测装配时,各零件加工过程中形成尺寸公差、形状位置公差会产生装配应力。装配应力通过反射镜体传到反射镜镜面使反射镜面形变差。针对该问题文中提出将柔性铰链应用于反射镜组件检测工装设计的方法。为验证该方法的可行性,针对某反射镜组件的特征参数和检测方法,应用柔性铰链设计理论及仿真分析软件设计了反射镜组件检测柔性工装。完成对反射镜组件重复性试验、拧紧力矩敏感性试验,试验结果表明柔性工装具有较好的稳定性。反射镜组件面形与反射镜单镜面形相比变化0.006 rms,满足工装设计要求。与刚性工装比,柔性铰链应用反射镜检测工装显著降低了装配应力对反射镜面形的影响。     

压电薄膜自适应变形微反射镜阵列研究

介绍了自适应光学系统中的一种全新的基于Pb（ZrxTi1-xO3）（PZT）薄膜的微反射镜阵列。通过控制PZT薄膜两端电压实现微镜单元的微量形变，改变反射镜局部面形，校正畸变波面的波差，改善成像质量。该方案在重掺杂Si片基底上依次制备PbTiO3（PT）、PZT，最后镀Al作为反射面，形成Si／Pr／PZT／Al的膜层结构。对制备完全的试片在数字波面干涉仪上进行了形变测试，尽管受到了薄膜热形变作用的影响，仍实现了约1．2μm的可控形变，证明该方案用做自适应变形反射镜的可行性。     

静电场对压电薄膜中声表面波传播的影响

该文介绍了声表面波(SAW)在压电薄膜中传播时静电场的影响机理。首先给出了静电场作用下压电薄膜中的初始应力和初始电位移,然后通过求解含有初始应力和初始电位移的压电介质耦合波动方程,得到SAW在静电场影响下的相速度变化和频散曲线,最后仿真分析了ZnO和AlN两种压电薄膜材料中SAW的传播特性。结果表明,SAW的相速度与静电场成正比,与波数成反比。     

字符丝印对位能力评估

目前公司在阻焊照相底版制作标准里面对字符丝印能力进行了界定,包括字符线条及字符到焊盘的间距。但是随着字符线条的细化和间距的密集,基本上大多数板的字符到PAD的间距都已经达到或接近最小丝印能力,极易造成字符偏位上焊盘。本文从丝印员工本身的对位能力、照相底版的变形、生产板的变形以及照相底版图形转移到网版上的变形量来综合评估字符的丝印对位能力,从而确定新的标准。     

2.8 GHz薄膜体声波谐振器的研究

通过采用微机电系统(MEMS)和微声电子方法,研究了硅基片上横膈膜结构薄膜体声波谐振器(FBAR).器件的串联谐振频率f_s＝2.75 GHz,并联谐振频率f_p＝2.8 GHz,插入损耗IL=-3.7 dB,并联谐振频率品质因子Q_p=260,有效机电耦合系数K_(eff)~2=4.5%.     

瘦素有望成为诊治肿瘤的一个关键点

对瘦素与肿瘤的最新研究进展进行综述,并阐明瘦素参与调节肿瘤发生、发展的可能机制,它可能有望成为早期诊治肿瘤的一个关键点。     

薄膜开关用导电碳浆的研究

研究了薄膜开关用导电碳浆的基本配方和工艺过程;实验表明:胶粘剂树脂柔韧性的选择至关重要,以满足柔性线路的基本要求;导电载体应使用质量比为6:4的石墨和炭黑的混合体,适当的分散剂可使电阻率降低1/2,碳浆研磨次数为4次;采用本研究方法制出涂料的成膜方阻为12 ?□。     

Impact of thermal cycling on the evolution of grain, precipitate and dislocation structure in Al, 0.5% Cu, 1% Si thin films

Thermal cycles have been performed both outside and inside a transmission electron microscope (TEM) in order to analyze the evolution of the microstructure of Al, 0.5% Cu, 1% Si thin films deposited onto oxidized Si substrates. It is shown that grain growth and dislocation activity start almost simultaneously and cooperate throughout the plastic regime of the stress–temperature curve to generate bamboo-type grains with low dislocation density. Si precipitates serve as anchoring points for dislocations and grain boundaries. Thermal cycling and diffusion cause the growth of these precipitates and a diminution of their number. Diffusion also proves to play an important role regarding plastic relaxation at the Al/SiO_x interface and at the grain boundaries where an intense hillock and whisker formation has been observed in scanning electron microscope (SEM). The stress–temperature evolution is discussed in light of these observations.     

基于声表面波聚二甲基硅氧烷薄膜形变研究

提出了一种新的聚二甲基硅氧烷薄膜形变方法。在128°YX-LiNbO3压电基片上光刻叉指换能器,其激发的声表面波在压电基片上亲水表面的阻力共同作用下挤压微槽内水相微流体,使得其上的聚二甲基硅氧烷薄膜发生形变。采用红色染料溶液微流体为实验对象进行聚二甲基硅氧烷薄膜形变实验,结果表明,所提出的方法可有效实现聚二甲基硅氧烷薄膜形变,且与激发声表面波的电信号功率、水相微流体的体积及薄膜厚度有关。在13μL水相微流体,薄膜厚为12.5μm,电信号功率为26.5dBm时,薄膜最小形变距离为280μm。     

折叠波导缝隙阵天线的展开形变及辐射特性研究

折叠波导缝隙阵天线在太空中展开时可能产生的应力形变会影响其辐射特性,因此在设计时需要充分研究形变的机理和可能产生的影响.本文首先分析和计算薄膜波导在展开时受到拉伸而可能产生的形变,然后分析了形变带来的波导特性阻抗等的变化,以及由此导致的波导缝隙阵天线的驻波、增益以及副瓣电平等辐射特性的变化.该分析方法联系了波导所受外力和电磁场特性之间的关系,为实际工程提供有益的理论指导.     

测辐射热计微桥结构的形变分析

采用微加工技术制作测辐射热计阵列时,部分微桥可能发生结构变形,使阵列的性能下降甚至无法正常工作.采用有限元分析方法,对在热膨胀和薄膜应力影响下的I型和L型两种微桥的变形进行了仿真分析,揭示了热膨胀和薄膜应力分别对微桥形变的影响.     

2.06μm激光偏振膜设计与工艺方法

介绍了近红外固体激光器中2.06 μm激光偏振膜的用途、设计与制备方法。基于薄膜光学的基本理论以及三种不同膜系结构的对比,确定了初始膜系结构。讨论了薄膜选材、通带波纹压缩、工艺制备等相关技术问题。利用计算机优化软件对膜系结构进行了反复优化。采用电子束真空蒸镀和离子源辅助沉积工艺完成了偏振膜的制备,并对其进行了光谱检测。然后根据测试结果对制备过程中的相关参数进行了优化,最终制备出了光学性能优异、膜层吸收少、均匀性好、稳定性高的激光偏振膜。     

利用介质膜特性矩阵讨论介质膜的增透条件

利用介质膜特型矩阵系统讨论了设计增透型介质膜的条件。本文主要从介质膜反射和透射的角度出发 ,利用反射率和透射率的关系 ,运用数学方法详细地讨论了实现介质膜增透的条件。以此理论为依据 ,可对不同介质材料或多层介质薄膜进行分析设计。