脉冲激光MEMS加工技术

阐述了脉冲激光微加工技术及其在微机电系统(MEMS)加工中的应用。脉冲激光微加工技术能够制作出三维微型结构并具有微米／亚微米加工精度，且适用于多种材料，与传统的微细加工技术如光刻、刻蚀、体硅和面硅加工技术等相比具有其独到之处。进一步阐述了基于激光烧蚀的脉冲激光直接微加工技术、激光-LIGA技术、激光辅助沉积与刻蚀技术以及MEMS的激光辅助操控及装配技术。     

导热系数测定仪的系统稳定状态判定方法研究

由于现有平板导热仪存在测量时间固定且耗时长等不足,为了对现有平板导热仪的测量算法进行改善,通过对热板功率的稳定状态进行判定并加入测量阈值,提出了一种基于稳态法的导热仪系统稳定状态判定方法.实验结果表明:该方法能根据不同的测试试样和不同的测试条件在较短的时间内自动确定系统状态的平衡时刻点,且测量精度符合国家标准、重复性好(小于1%)、线性度高(大于0.998).     

基于虚拟仪器的实时单微粒跟踪系统设计

针对离线单微粒跟踪缺乏运动观测实时性、无法对单微粒运动状态进行快速反馈等问题,设计出一套能实时进行单微粒跟踪的系统。该系统以荧光单微粒成像系统为硬件基础,以LabVIEW为软件开发平台,将CCD荧光图像采集、荧光显微镜操作和单微粒跟踪运算融为一体,实现荧光图像采集与单微粒跟踪的并行执行和实时控制。在普通个人计算机上利用该系统对100帧连续随机运动的单微粒荧光图像的仿真和并六苯分子在云母基体的扩散实验研究表明,在运算图像高达百万级像素时,该系统可实现4~5帧/秒的跟踪速率。这对荧光标记大分子和有机体的扩散认知、分子马达运动特性研究和荧光有机分子薄膜生长机理解析等具有重要的意义。     

基于面内补偿的微机电系统离面运动测试

将频闪成像技术和相移显微干涉技术相结合,提出了一种基于面内补偿的微机电系统(MEMS)离面运动测试方法。首先通过相移显微干涉技术自动采集MEMS结构运动周期内不同准静态位置处的数帧相移干涉图像;然后通过图像处理得到每个准静态位置的亮场图像,进行面内位移测试;最后利用面内位移测试结果对离面位移测试进行补偿,即双相位展开算法,完成对于MEMS结构的离面运动测试。实验结果表明:面内运动的测试的精度可达0.01 pixel,静态离面高度测试的重复精度可达0.52 nm,可以完成伴随着面内位移的MEMS离面位移测试。     

进行纳米结构加工的新兴STM技术

本文论述了新兴纳米加工技术－ＳＴＭ（ＳｃａｎｎｉｎｇＴｕｎｎｅｌｉｎｇＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）的原理、实验方法、结构形成的机理和最新成果，并分析了它的发展潜力和当前需要研究的主要课题。     

基于线性化技术的渗透压摩尔浓度测量系统

在冰点下降原理基础上,研究了渗透压摩尔浓度测量系统测量过程和参数设置问题。应用100μA恒流源供电方式法和二阶范数最小二乘法曲线拟合算法相结合,提出了NTC热敏电阻器线性化新方法,建立了NTC热敏电阻器的Matlab修正模型,实现了NTC热敏电阻器线性化处理。在此基础上,采用高分辨率A/D进行模拟信号转换,完成了渗透压摩尔浓度测量系统的设计。经实验验证,测量精度为±1 mmol/kg(≤500 mmol/kg)或RSD≤±0.2%(>500 mmol/kg)。     

修正型平面热源法导热系数测定仪的设计

在传统的瞬态平面热源法导热系数测定仪的基础上,改进设计了新型加热与温度测量探头,研究了半无限大平面在被加热时的瞬态热传导问题,建立了平面热源法的数学修正模型,并采用数学迭代与回归分析的数据处理方法,实现了采用修正型平面热源法的导热仪对材料吸热系数和导热系数的同时测定。测试实验数据表明:仪器测量精度可达5%,测量范围为0.003～40 W/(m.K),并且可以对单试件等不具备传统瞬态平面源法测定条件的材料进行测定和试件的在线测定。     

Al_2O_3(0001)邻晶面上基底温度对PTCDI-C_5岛分布的影响（英文）

在α-Al_2O_3(0001)表面研究了N,N'-二戊基-3,4,9,10-苝二甲酰亚胺(PTCDI-C_5)薄膜形貌与基底温度之间的关系.在背景真空度低于6×10-7Pa的超高真空腔中,利用分子束外延方法在基底上生长标称厚度为0.6 nm的PTCDI-C_5薄膜,薄膜生长过程中的基底温度分别被控制在25℃、37℃和61℃.生长结束后,利用原子力显微镜(AFM)轻敲模式在大气环境下对薄膜形貌进行离线表征.AFM图像显示在Al_2O_3基底表面,PTCDI-C_5分子形成岛,而且PTCDI-C_5岛的排列与基底温度之间呈现一定关系.本文实验条件下,在25℃和37℃之间存在一个基底温度阈值.在薄膜生长过程中,当基底温度低于此温度阈值时,PTCDI-C_5岛在基底表面随机排列;相反,当基底温度高于此温度阈值时,PTCDI-C_5岛沿着Al_2O_3(0001)表面的台阶边缘分布.     

双聚防塌冲洗液体系在GHW2井中的应用

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡GHW2井是在陕西府谷庙沟门施工的一口页岩气探井,地层主要为千5、盒8、山西组、太原组、本溪组,钻进过程中坍塌掉块、破碎严重。针对现场破碎、坍塌掉块及水敏性地层钻探遇到的主要难题,研制了双聚防塌冲洗液体系。该体系具有护壁性、抑制性和胶结性。通过在GHW2井中的应用,取得了较好的护壁、护心效果,有效地保证了该项目的顺利施工。     

用扫描隧道显微技术实现原子识别的原理初探

本文阐述用扫描探针显微技术获取样品表面功函数、局域态密度以及原子表观半径的基本理论和方法,提出了根据这些表面信息进行原子识别的基本思想。