双成象单元扫描探针显微镜在纳米计量中的应用

研制了用于纳米计量的双成象单元扫描隧道显微镜一原子力显微镜，由扫描隧道显微镜参考单元和原子力显微镜被测单元组合而成。两者共用同一XY扫描器，同时对参考样品石墨和被测样品扫描成象。得到的石墨原子晶格参考图象与被测样品图象横向尺度相同，计数前者的原子晶格个数，即可精确测定被测样品图象的尺寸。利用本方法可对任何样品表面的超微观结构进行严格的纳米计量。     

基于原子晶格为参照标度的纳米计量技术

纳米检测和纳米计量是一项正在发展的科学技术,文中介绍了利用双探头扫描隧道显微镜与原子力显微镜系统,作纳米计量的技术。     

基于原子晶格为参照标度的纳米计量技术

纳米检测和纳米计量是一项正在发展的科学技术，文中介绍了利用双探头扫描隧道显微镜与原子力显微镜系统，作纳米计量的技术。     

原子力与扫描隧道组合显微镜

由大连理工大学物理系研制的原子力与扫描隧道组合显微镜 ( AF/ PSTM) ,9月 2 3日通过了国家教育部组织的鉴定。鉴定委员会对该成果给予了高度评价。该仪器是同时具有纳米分辨原子力显微镜和纳米分辨光学显微镜双重功能图像分解的纳米成像仪器。仪器技术原理是在 AF/ PSTM中设置一个双功能共振光纤尖 ,当光纤尖在样品表面近场扫描时 ,反馈控制等振幅扫描成像 ,一次扫描中 ,同时采集样品的原子力显微镜 AFM图像和光子扫描隧道显微镜PSTM图像。该仪器在分子生物学、医药学、新材料学、集成光学、纳米科技等领域均很有用 ,高校将来甚至…     

基于ARM的扫描隧道显微镜驱动程序的开发

提出一种新的基于ARM处理器的扫描隧道显微镜控制方案,它主要由ARM硬件开发平台和嵌入式Linux操作系统组成。文中介绍了Linux环境下扫描隧道显微镜A/D和D/A转换模块驱动程序的开发,实现了对扫描隧道显微镜的扫描控制和数据采集。     

近场扫描光学显微镜和光子扫描隧道显微镜

近场扫描光学显微镜和光子扫描隧道显微镜＊王佳（清华大学精密仪器系北京１０００８４）０引言自从８０年代初扫描隧道显微镜ＳＴＭ发明以来，扫描探针显微术ＳＰＭ已经发展成具有十几种类型的系列技术。其中引人注目的是以近场扫描光学显微镜ＮＳＯＭ和光子扫描隧道显微...     

扫描隧道显微镜和原子力显微镜

介绍了扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)的原理和目前情况。     

基于小波变换的STM图像处理的研究

根据扫描隧道显微镜(STM)的特点,将小波变换应用于扫描隧道显微镜的降噪、增强及融合方法进行了阐述.对于不同仪器和不同扫描样品的图像,选用不同的小波基函数和分解层数进行分解和重构,结果表明,利用小波变换对扫描隧道显微镜图像进行处理是有效的、可行的,图像质量得到明显提高.     

SPM技术在碳纤维结构研究上的应用

简单介绍了系列扫描探针显微镜（SPM）的性能、原理及其应用,重点综述了SPM尤其是扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）在碳纤维结构研究领域中的应用。     

大气状态下STM电场加工机理分析

扫描探针显微镜（SPM）家族的拓展始于扫描隧道显微镜（STM）,它的发明使人类能够真正获得物质表面在原子尺度上的局域电子结构,并可揭示与之对应的原子结构,基于SPM的纳米加工技术同样是从STM开始的,本文主要介绍大气状态下STM在Au和Ti表面的电场加工结果,并对其作用机理进行较深入分析,确定表面结构的生成为准接触和电场诱导氧化的综合作用。     

基于MEMS微加工技术的高灵敏度隧道传感器的研究

基于硅加工的高灵敏微型隧道传感器在过去15年里得到了充分的发展.多种隧道传感器被开始出来,例如加速度计,角速度计,红外传感器,磁性传感器等.首先对基于硅加工的隧道传感进行了简单的总结.对四种传感器进行了总结和讨论,包括几种器件的结构设计,加工过程,器件性能,控制电路和系统噪音.特别介绍了一种新型的基于高分子聚合物的隧道加速度计,并讨论了其结构,加工与测试,隧道效应得到了进一步验证.同时给出了这种新型高灵敏传感器在很多领域的应用展望.     

微机械隧道陀螺仪的时变线性二次高斯预测控制

为了降低微机械隧道陀螺仪系统的非线性,增大器件的带宽并提高系统的信噪比,隧尖与相应隧道电极之间的隧道间距应控制在1 nm附近,且其必须在闭环模式下工作.本文鉴于线性二次高斯(LQG)控制理论的抗干扰特性和鲁棒性以及哥氏加速度的时变特征,采用时变卡尔曼滤波器和LQG最优控制器串联而成的LQG预测控制策略设计了隧道陀螺仪闭...     

盾构模拟试验台液压监控系统的实现

介绍盾构模拟试验台中盾构机的结构及组成。利用基于CC-Link现场总线的PIE控制实现了盾构液压系统的控制功能，同时对盾构液压系统PIE控制策略进行了分析。采用组态王软件对盾构液压监控系统进行了组态开发，详细介绍了人机界面的开发以及监控系统的数据存储与显示。     

Scanning tunneling microscope coupled with a tunnel current spectrometer

A scanning tunneling microscope equipped with an attachment for high-resolution tunneling spectroscopy is described. The electronic unit of the microscope provides advance of the needle, scanning, and measurement of the tunneling current, and has means for coupling with a tunnel current spectrometer. The spectrometer uses a modulation procedure for measuring the second derivative of the volt-ampere characteristic of the tunneling gap and has a sensitivity of up to 0.25 pA for a modulating signal amplitude of 2 mV.     

盾构隧道掘进信息化管理系统设计与开发

介绍了盾构隧道掘进信息化管理系统的功能特点.对后台数据库(paradox)的设计,数据加载方式做了详细的说明.利用可视化手段对盾构掘进姿态、掘进参数、管片姿态等大量盾构隧道施工信息进行综合分析管理,并介绍盾构纠偏和管片拼装智能化预测方法及实现算法,为施工现场管理提供指导.     

微隧穿式陀螺仪检测模态的线性二次高斯控制

为了将微隧穿式陀螺仪(MTG)的隧尖与检测电极之间的隧道间隙及其变动量分别维持在1nm和0.1nm并降低系统噪声和扩大带宽,本文为其检测模态设计了线性二次高斯(LQG)闭环反馈系统。在利用微小量法对呈指数规律的隧道效应进行线性化的基础上,建立了MTG检测模态的线性化模型,并将哥氏加速度和电子隧道1/f噪声分别当作主要的过程噪声和输出噪声,设计了由最优状态估计器和线性二次(LQ)状态调节器组成的LQG控制器。搭建了仿真系统和实际的LQG控制电路并进行动态测试。仿真结果显示,LQG控制在将系统的信噪比提高24dB的同时,能够将两个隧道电极之间的间隙的变动量控制在10-4 nm。实验曲线表明,隧道电流噪声的峰峰值为0.4nA,LQG反馈控制系统在动态加速度信号的激励下可维持恒定隧道间隙为1nm。     

基于CAN总线的盾构施工控制系统的研究

根据盾构机施工控制的特点,分析盾构的控制系统的功能和实现方法,然后利用87C52X2和SJA1000芯片作为子节点,构成局域网络控制器(CAN)总线控制系统,并给出了系统的软、硬件设计.该控制系统具有实时性强、传输速率快、抗干扰能力强、结构简单、可处理复杂算法等特点,可用于盾构机施工的监控.     

X-ray calibrated tunneling system utilizing a dimensionally stable nanometer positioner

To determine to what extent tunneling probes can be used for metrology or as position-sensitive transducers on the atomic scale, accurate characterization of tunneling current as a function of distance must be ascertained. This report describes a system for making such characterizations and observing their repeatability in air. Also, it is often necessary to position two objects to within nanometers in order to perform precision measurements. Included in the narrative, a dimensionally stable screw-wedge-lever system is described for manually moving a tunneling probe to within 15 nm of a conducting surface. The conducting surface is translated via a magnetically actuated single crystal flexure system previously calibrated through direct x-ray interferometry over a 20-nm range. This limited calibration range dictated dimensional positioning below 15 nm. Also, tunneling current measurements demanded dimensional stability below one nanometer. The complete system is demonstrated to hold the relative probe-surface separation to within 1 nm over a 15-minute duration. Also, the vibrational resonance of the structure is determined using the power spectrum analysis during electron tunneling. Resulting data using platinum, palladium, and silver tips in conjunction with a carbon surface show that current-displacement values vary from run to run with a positional difference of up to 1 nm for a given current. These variations suggest limitations for using tunneling probes in air to perform angstrom metrology.     

盾构施工中地质情况超前预报的雷达探测研究

首次尝试将探地雷达方法应用到盾构前方地质情况的超前探测,并进行了模拟试验.通过分析试验结果,对探地雷达方法应用于探测盾构前方的地质状况的可行性进行探讨,也为进一步盾构施工的自动化、信息化提供一定依据.     

掘进带式输送机自移机尾关键技术研究

文中介绍掘进带式输送机自移机尾的概念、功能及技术发展现状.重点讨论掘进带式输送机自移机尾关键技术,包括:自移机构、调平机构、调偏机构、液压系统等,为掘进带式输送机自移机尾的研究提供参考资料.