应用于微反射镜制作的光亮镀镍工艺

研究了一种可用于微反射镜制作的光亮镀镍工艺.分析了微小面积电镀时出现边缘效应的问题,提出了增加牺牲结构的方法提高沉积速率并降低电镀边缘效应.通过脉冲微电镀实验,讨论了电流对电镀边缘效应的影响,同时分析了影响镀层表面质量的因素,得出了一组具有参考价值的电镀参数,电镀出了长620μm、宽500μm、厚2μm的微反射镜表面结构,经测量计算,该条件下,镍的生长速度约为0.1μm/min,表面平均粗糙度约为4.376nm.     

原子力显微镜微悬臂梁杨氏模量动态测试方法

原子力显微镜微悬臂梁是微纳米领域重要的微力传感器,而微悬臂梁的杨氏模量又是决定其力学性能的重要参数.由于微悬臂梁的尺寸处于微米级,有些特征尺寸甚至达到纳米级,常规的测试结构材料特性的检测方法已经难以满足需求,急需研究新的测试方法和装置对微悬臂梁的机械特性进行研究和分析.本文提出了一种基于微悬臂梁振动固有频率测试的杨氏模量测试方法.使用本方法时,首先建立待测微悬臂梁在空气中的振动模型,并使用数值仿真的方法计算结构尺寸相同但杨氏模量不同的各种微悬臂梁在空气中的振动固有频率,然后实际测量微悬臂梁的振动固有频率,和实验结果最接近的仿真结果所对应的杨氏模量参数就是待测微悬臂梁的杨氏模量.本文最后对Mikromaseh公司生产的NSC型探针的杨氏模量进行了测试,实验结果证实了本文提出的方法的正确性.     

AFM轻敲模式中微悬臂振动的研究

针对原子力显微镜AFM（Atomic torce microscope）在轻敲工作模式下微悬臂在谐振频率附近振动的问题，依据振动学理论和仿真分析的方法，建立了微悬臂的振动模型，仿真出了微悬臂前几阶的振动模态。得到了在保证振幅不变的情况下微悬臂各参数与其自由端偏转角的关系，指出了轻敲模式下减小AFM测量误差的方法。     

基于微梁谐振原理的相对湿度检测技术

提出了一种基于微梁谐振原理的相对湿度检测方法．建立了微梁谐振频率与环境相对湿度的函数关系,通过检测谐振频率可以测量环境相对湿度．利用压电微梁直接激励法进行实验,得出了30％～80％湿度范围内微梁谐振频率与相对湿度的关系曲线．经实验验证,基于谐振原理的微梁湿度传感器有良好的精度和重复性,分辨率可达0．2％RH,精度优于±2．0％RH．微梁湿度传感器体积小、响应快、精度高,在微机电系统和微全分析系统中有广泛的应用前景,     

压电陶瓷激励微悬臂梁的动态特性

结合流体中微悬臂梁振动频率响应的理论模型,通过实验、理论计算和基于流固耦合的有限元仿真3种方法,分析了在空气和去离子水中不同结构、尺寸的微悬臂梁的谐振频率、品质因子以及幅频响应曲线,并对3种方法得到的结果进行了对比.结果显示,空气中各种方法得到的谐振频率较为吻合,相对于实验值的偏差在1%以内.去离子水中,梁谐振频率的理论值和仿真值基本一致,而实验值则较大,前两者相对于实验值的偏差在13.9%～27.3%之间;对于品质因子,理论值和仿真值依然较一致,但相对于实验值出现较大偏差,最大达70.5%.分析表明,对于液体环境下压电陶瓷激励的微悬臂梁,频率响应曲线中干扰峰的存在会严重影响微悬臂梁品质因子的准确测量.微悬臂梁动态特性的研究对基于微悬臂梁的传感器的设计优化和液相原子力显微术的应用具有一定意义.     

高温环境下MEMS微构件动态特性测试技术研究

基于放电激励方法建立了高温环境下MEMS微构件动态特性测试系统,该系统主要由激励装置、激光多普勒测振仪、微构件温度控制系统组成.激励装置利用尖端放电产生的激波激励微构件,通过进给机构调节电极间距以改变激励能量.激励底座是用高温胶粘接而构成的多层结构,包括微构件安装板、十字载台、陶瓷绝缘片和板电极.微构件胶粘在底座上,其振动响应信号由多普勒测振仪测量,计算机对测量数据频谱分析后得到谐振频率.编写了基于LabVIEW的微构件温度控制软件,控制测试时温度.利用该测试系统,测试了微构件在室温~500℃环境下的谐振频率,得到了谐振频率随温度变化规律.     

MEMS微构件动态特性测试的激励技术和方法

在微机电系统(MEMS)微构件动态特性的测试中,激励是基本环节,通过激励使微构件振动,并测量和分析振动响应信号,实现对微构件动态特性的测试.由于MEMS微构件的尺寸小、谐振频率较高,限制了传统的激励技术和方法在其动态特性测试中的应用.目前应用在MEMS微构件动态特性测试中的激励技术和方法,根据实现激励的方式不同,归纳为三类:利用外部场能的激励方法、内部集成激励元件的方法和基于底座激励的方法.具体介绍了声波激励、超声激励、静电激励、磁激励、电热激励、光热激励和压电激励等具体激励方式的原理及其特点,并对各种激励方法的特点进行了比较和分析.     

卫星微振动检测技术

微振动是限制高精密测试技术发展的关键因素之一,本文以微振动在航空航天技术方向的测量研究为基础,对微振动背景、测量技术进行了详细的阐释,在传统光学测量分析的基础上,分析了利用高精度微机械加速度计测量的可行性,最后就微振动测量技术的发展方向做出了总结。     

卫星控制力矩陀螺微振动抑制装置的动力学建模与实验研究

为了隔离卫星主要振源控制力矩陀螺的微振动,给航天器有效载荷提供超静工作环境,基于松弛型阻尼器,设计了控制力矩陀螺六自由度微振动抑制装置,完成了隔振平台的动力学建模和实验研究.使用牛顿-欧拉法建立了微振动抑制装置的动力学模型,分析了微振动抑制装置在基础激励下的频域特性和隔振系统的耦合特性;搭建了微振动抑制装置实验平台,并...     

大惯量转动体在稳定位置附近微振动的检测

应用于高分辨率遥感器中的大惯量转动体，运行速度快，在其接收到停止指令后，由于惯性及电机的阻尼作用，很可能在目标位置来回振动，呈现微振动状态。考虑到转动体的稳定过程相对复杂，有必要通过实验来检测其微振动状态。设计了一种基于光学理论的、通过多次放射放大振动角来实现测量转动体微振动的方法，实验结果表明，该方法可以准确得到转动体实际的微振动状态，是一套满足要求且相对简洁的测量方案。