AFM针尖耦合激光加工PMMA薄膜的加工重复性

利用飞秒激光与原子力显微镜的针尖部分耦合进行加工,是有望突破衍射极限,实现多隧道结加工的技术。本文在室温大气环境下,利用微焦级别脉宽为130fs、波长800nm的飞秒激光照射镀有金薄膜的原子力显微镜的探针针尖,使其耦合产生局域场加强效应在PMMA薄膜表面加工出光栅状纳米图形。通过最大残差法计算了条纹高度和宽度的重复性百分比,计算得到高度和宽度的最大残差值分别为6.3%和2.9%。结果表明在文中所提供的加工条件下,原子力显微镜针尖耦合激光是一种有潜力的激光加工方法。     

从自然到仿生的超疏水表面的微观结构

利用体视显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪对蝴蝶翅膀和蝉翼表面的微细结构及疏水性能进行研究发现:蝴蝶翅膀表面的微米级孔穴和蝉翼表面的纳米阶层柱状结构,是其表面具有超疏水特性的根本原因.受此启发,用激光直写法和软刻蚀法制备出微米级周期排列的方柱、方孔微结构,测量其表面静态接触角分别为151.4°和121.7°.实验结果表明,周期排列的方柱和方孔微结构增强了固体表面的疏水性,且微结构的形态对润湿性能有很大的影响.用经典润湿理论对实验结果进行理论分析发现,Cassie理论与Wenzel理论分别适用于不同程度润湿性能的疏水微结构表面,且微结构的参数影响其表面的润湿性能.     

新型激光切割并联机床的运动学研究及仿真

介绍了新型激光切割并联机床并联机构的构型和自由度分析,推导了运动学正逆解及雅各比矩阵,并基于雅各比矩阵进行了机构的速度特性分析。最后通过运动学仿真,模拟机床的加工过程,对运动学性能进行了验证,保证了设计的可靠性,为新型激光切割并联机床提供了设计和控制的理论依据。     

飞秒激光不锈钢表面陷光微结构的制备与性能研究

利用飞秒激光在高真空环境下,在316L不锈钢表面两次交叉扫描制备了周期性微纳结构,并研究了微纳结构对波长范围200~900nm的光波的吸收增强能力。样品表面微结构形貌与成分采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪测试。第1次扫描采用高能流激光,获得了微米级锥状钉结构,表面覆盖了典型的激光诱导周期性表面结构(LIPSS)。然后将样品旋转90°,采用能流为0.02J/cm2的激光进行第2次扫描,路径与第1次扫描相交。第1次扫描的结构中的LIPSS被第2次低能流激光打断纳米颗粒,从而与锥状钉结构结合形成双尺度微结构。反射率测试结果表明,这种双尺度微结构表面的平均反射率约为2.28%,为光滑表面平均反射率的3.42%。结合XRD分析结果,不锈钢表面获得强陷光性能主要归因于飞秒激光制备的微结构。     

2007-2008短道速滑世界杯系列赛中外男选手实力对比分析

通过网络查询、录像观察、统计比较等方法,对参加2007—2008短道速滑世界杯系列赛的男运动员所得的积分,按项目和国家类别进行了排列和分析,以找出中国短道速滑男队劣势所在,为今后比赛提供参考.     

微结构表面上流体流动的数值模拟

根据固液界面的复合接触模式，考察了液体在光栅表面上的流动。运用二阶中心差分方法对Navier-Stokes方程进行离散求解，采用了零滑移和零剪切交错边界条件，开发了一个用于计算二维流动参数的计算系统。运用该系统对二维管道进行了模拟，得到了管道内流体的速度分布和压强分布，并计算了管道的减阻情况。计算结果与以往类似结果对比说明了系统的理论基础和实施方案的正确性；计算结果表明，流体在光滑与光栅结构表面构成的管道中的压强分布存在一定差异，光栅结构表面具有一定的减阻性能。最后，通过对不同的表面结构参数进行数值实验，得出了用于减阻衡量的关系式。
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Surface Electromechanical Coupling on DLC Film with Conductive Atomic Force Microscope

Diamond-like carbon (DLC) film composed of microscopically insulation but microscopically a mixture of conducting (sp^2) and insulating (sp^3) phases was discussed on the local modification with a conductive atomic force microscope (C-AFM). Especially, a topographic change was observed when a direct current (DC) bias-voltage was applied to the DLC film. Experimental results show that a nanoscale pit on DLC surface was formed when applying a positive 25 V on DLC film. According to the interacting force between CoCr-coated microelectronic scanning probe (MESP) tip and DLC surface, as well as the Sondheimer oscillation theory, the “scalewing effect“ of the pit was explained. Electromechanical coupling on DLC film suggested that the depth of pits increased with an increase of load applied to surface when the cantilever-deflected signal was less than a certain threshold voltage.     

分布虚拟制造中的加工过程仿真

简述了分布虚拟制造的内涵和机加工过程仿真的内容。指出了目前分布虚拟制造加工过程仿真在几何仿真、物理仿和数据通信与传输中存在的问题,并对其中关键技术提出了研究对策。     

图像增强技术在X射线探伤中的应用

数字图像处理技术可提高缺陷的检测与分类能力,在无损检测中的作用越来越重要。介绍利用Photoshop软件进行射线检测图像增强的技术。图像处理结果表明,该技术可使图像清晰度和分辨率大大提高,资料便于保存,并且可大大降低工作强度。     

界面结合强度激光划痕测量新方法

薄膜-基体界面结合性能是直接关系到膜基体系最终使用性能和可靠性的关键因素和首要指标.在分析界面结合强度划痕试验法和激光层裂法的研究与应用现状的基础上,提出了界面结合强度红外激光划痕和远紫外线激光划痕测量新方法,并分析了其技术优势.最后研究了激光划痕机理和相关的界面结合状态诊析技术.