复杂曲面的造型设计与理论研究

本文以显像管隔离器的偏转线圈为例，研究了复杂曲面的测量方法及型面设计，给出了设计方法及数学模型。由于所建的模型直观明了，很容易在计算机上实现，因而可在生产实际中普遍推广和应用。文中应用该数学模型编制了相应的计算机程序．对显像管隔离器偏转线圈８０个截面进行了测量与数据处理，得出了描述型面曲线和型心的数学表达式，标准偏差和应用该方法的相关系数。经验证，能收到满意的结果．为在坐标测量机上研究复杂曲面的造型设计提供了行之有效的方法．     

球度误差分离技术

本文对球度误差的分离技术和理论方法进行了研究．并在此基础上给出了球度误差的平面评定理论和方法．     

在纳米压入仪上进行悬臂梁法测量弹性模量的影响因素分析

对在纳米压入仪上进行悬臂梁法测量弹性模量的主要影响因素进行了综合分析,主要包括加载系统悬置弹簧刚度、压头压入、梁沿截面宽度方向挠曲、梁支座附加挠曲等影响。在考虑这些因素的基础上,得到了悬臂梁的有效挠度,利用有效挠度与载荷之间的关系,评价悬臂梁材料的弹性模量。对单晶硅(100)悬臂梁试样进行了实验,得到其弹性模量为155GPa±9.5%GPa,与参考文献值符合较好。表明在纳米压入仪上进行悬臂梁法测量,只有综合这些影响因素后,才能获得有效、准确的弹性模量测量结果。     

基于NURBS曲线拟合的图像亚像素边缘提取方法

通过介绍激光扫描测量原理 ,说明准确地从光刀图像中提取光刀边缘位置是影响测量精度的关键因素 .由于噪声的存在 ,使用常见的边缘检测方法 ,在光刀图像中提取同一位置的光刀边缘 ,以及计算光刀中心位置 ,会带来很大的误差 .为了降低误差 ,本论文提出了基于 NURBS曲线拟合的亚像素光刀边缘提取方法 .通过实验 ,说明该方法重复提取的结果比较稳定 ,而且将误差控制在 0 .4个像素以下 ,从而使重复测量的高度误差在 0 .0 8mm以下     

纳米样板的制备及其精度分析

介绍了纳米样板的研究现状及制备工艺，特别对扫描探针显微镜(SPM)表面局域氧化反应工艺进行了详述；分析了原子力显微镜(AFM)探针诱导局域氧化工艺的原理及其影响参数，原理为高度局域化的电化学反应，影响参数包括探针上所施加的电压、扫描速度、探针曲率半径、相对湿度以及氧化物厚度等；用该方法分别制备了5条栅线和7条栅线的一维纳米结构样板，并对7条栅线的纳米结构样板的精度和不确定度影响因素进行了分析。     

Au微球阵列跨尺度葡萄糖传感器的制备

以硅基底和光纤纤芯阵列为定位夹具,手工排列熔凝法得到的Au微球,获得3×3 Au微球阵列;在Au微球表面先用水浴法合成ZnO纳米线、后固定葡萄糖氧化酶,得到球形跨尺度阵列葡萄糖酶电极。对球形跨尺度结构的表面形貌、葡萄糖氧化酶的固定效果、酶电极的电化学性能进行了定量表征。球形跨尺度结构阵列葡萄糖传感器的线性范围为0~2.5mmol/L、灵敏度为17.24μA·(mmol/L)~(-1)·cm~(-2)、最低检出限为3.44μmol/L、Michaelis-Menten常数为1.85 mmol/L。     

聚酰亚胺多模干涉器结构的加速度传感器

研究了一种基于多模干涉器结构的聚合物波导加速度传感器。根据多模干涉器的自映像原理,输入光场受到加速度作用与干涉区产生相对位移,各模式激励系数发生改变,导致输出场强的变化,从而测得加速度。加速度传感器的悬臂梁形变通过有限元方法进行仿真分析,多模干涉器的光传输性能通过束传播法仿真分析,优化了结构和光学性能。     

BCB/SiO_2双导芯层叠ARROW结构压力传感器设计

针对传统ARROW压力传感器耦合长度长以及耦合效率低,提出了BCB/SiO2双导芯层叠ARROW结构压力传感器。在外力作用下,弹性薄膜上的BCB/SiO2双导芯层叠ARROW结构,会因光弹效应致使BCB和SiO2两个导芯折射率变化产生输出相位差。通过有限元方法(FEM)研究硅弹性薄膜上导芯折射率的变化与应力分布关系,确定传感器的结构设计参数。使用束传播法(BPM)分析耦合结构以及压力与输出之间的关系。结果表明,该传感器无需弯曲波导即可降低器件尺寸,并实现了灵敏度为5.2×10-2/kPa压力检测。     

硅压阻式微压力传感器的研制及性能测试

硅微压力传感器由于体积小、重量轻、精度高、成本低等特点应用很广泛，在某些领域已取代传统的传感器。进一步研制小体积高精度的传感器，扩大其应用范围已势在必行。本工作主要从提高传感器的性能角度来分析掩膜版设计中的重要问题，并对设计制作的传感器进行静态测试，取得了满意的实验结果。