栅板(SAP)——显微镜象质测试的新方案

用某些适宜的标样可以显示显微镜的成象质量,如Abbe板、星点板和硅藻切片等。然而要定量地测试则需要精密的仪器、专门的技术和较长的时间。本文从中心点亮度准则(S.D.)和衍射理论(Abbe原理)出发,研制了一种新的测试方案——栅板。它类似于网格状的物理光栅,但线条则是由很多微粒排列而成,间距为300或600线/毫米,膜厚小于1微米;膜层的透过率可控并具有针孔。试验证明,这种标样可以对各种透射、反射、相衬、偏光显微镜的分辨率、放大率、象差,清晰范围和传输容量进行快速定量化测试。形象直观易于判断和记录。针孔在象面上呈现的Airy衍射和栅格在物镜后焦面上显示的点阵衍射图形反映了光学系统和成象过程的物理本质。栅板制备容易具有较高的复现性和自标功能,又能在实用条件下直观地综合地定量地显示显微镜的成象质量。从而在很大程度上突破了现有测试方法的困难,为提高显微镜的象质和完善相应的质量标准提供了有效的测试手段。     

显微镜清晰度测试方法的研究

本文从Abbe——Porter的显微镜成象理论和实验基础出发,研究了几种具有不同衬度、不同间距且厚度小于1微米的点阵栅网标样。它能够在生产和使用现场对各种透射、反射、相衬或平场物镜的分辨率、放大率、象差和清晰范围进行定量化测试。其方法简便快速,不需复杂的仪器装置和熟练的操作技术,並且可使高斯光学与付氏光学结合起来对象质进行分析研究。     

锂离子电池硅基负极材料的研究进展

硅材料因其具有较高的理论容量、脱/嵌锂电位较低等优势受到人们的广泛关注。但是硅材料在嵌/脱锂过程中剧烈的体积效应限制了其实际应用。剧烈的体积变化将导致电极材料快速机械粉化,并从集流体上逐渐脱离,造成容量的快速下降。同时,还会导致材料表面的固体电解质界面膜(solid electrolyte interface,SEI)不断破坏-重构,造成持续的锂离子损耗。因此这些缺点是硅材料运用于电池负极材料亟需解决的问题。针对上述问题一个很好的解决办法是同具有弹性的导电材料进行复合,由此硅与碳材料的复合成为锂离子电池阳极的理想选择。本文列举了一些改进硅基负极材料的方法,并对一些硅/碳复合负极材料进行了综述,以及提出未来硅碳负极材料发展趋势。     

栅板(SAP)对平场显微物镜场曲的定量测试及其实验

本文介绍在用SAP[3]对平场显微物镜的场曲进行测试的方法及其对进口的若干个高倍平场物镜的实测结果。SAP 为我国研制的点阵状网格光栅板,当用它作为显微镜检验用的标准样品时,可同时测定各种显微物镜的分辨率、放人率、某几种象差等的成象质量指标,特别是对平场物镜的场曲和成象清晰范围等方面能实现实时、快速、直观和定量化测定。实验结果表明,这种方法不需要在事后进行复杂的理论推算,也不要求特别的高精度仪器和专门的操作技术,仪利用显微镜本身的微调刻度即可,从而使测试结果与波测显微镜和其物镜直接联系,因此适合于生产或检验现场作即时检测、评价或记录之用。     

光学和电子显微镜的直边衍射和象质评价

本文在部分相干条件下,研究了光学和电子显微镜的直边衍射和象质的评价及定量测试方法。描述了相应的实验装置,物理模型和数值计算结果。这些结果为显微(或微缩)系统的设计评价和装校测试提供了新的途径。     

一种用于测试光盘记录介质记录特性的弹性支承振动台

基于光盘的读写原理,提出了采用弹性支承振动台代替光盘系统中精密回转台,以实现在没有自动调焦和轨迹跟踪伺服系统情况下对光盘记录介质进行动态检测的简单方法。以TeSeIn相变光盘记录介质为例进行了检测,结果表明这种方法是简单可行的。     

多壳层中空CoFe2O4复合物微球锂离子电池负极材料的研究

本文通过简单的水热合成方法制备了多壳层中空CoFe_2O_4复合物微球,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对微球的表面形貌和物相组成等进行了表征,并作为负极材料研究了其储锂性能。结果表明,由于具备的多壳层中空微球结构和异原子的掺杂使金属间的协同作用得到发挥,其初始容量达到1 330.75mAh g~(-1),并表现出相对稳定的循环性能,在350次循环后能够保持701mAh g~(-1)的稳定容量。     

网格光栅和电子显微镜倍率的测定

透射式电子显微镜(TEM)倍率的测量和标定是TEM的一项基本测试技术。传统的方法是用衍射光栅的刻槽间距作为基准尺寸进行测试。本文改进了以往用相衬显微术测定光栅样品间距的方法,而用普通的显微镜在掠射照明情况下测定了原刻光栅和TEM光栅复型的刻槽间距。发现了光栅常数的标称值和由干涉方法测定的刻槽间距平均值与复型样品的实测间距有较大的误差。测试结果表明,光栅刻槽间距的局部误差呈随机的高斯分布;不同方位的刻槽间距也有差异,而光栅复型样品制备时引入的变形是导致间距误差的主要因子。本文用高斯误差定律归纳了原刻光栅和光栅复型间距的大量实测数据,求得了光栅刻槽间距的最佳代表值及其或然误差,从而在一定置信水平上保证了TEM倍率测量的可靠性,其精度优于2%。不同间距的各种网格光栅(300,600,1200,2400Line/mm)已能提供实际测试。     

光刻的衍射极限

本文从菲涅尔衍射模型出发,在部分相干条件下对集成电路制造工艺所常用的光刻法的原理性限制作了研究。对于接触法光刻技术,本文给出了选择合理间隙的判据。关于投影光刻技术,通过直边衍射理论的计算和实验,得到照明相干度和调焦方式对边缘锐度的影响;发现目视调焦与光电瞄准两者在几何位置上的差别。这些结果也可适用于电子束光刻技术,从而有助于大规模集成电路的研制。