微气泡在矩形铂膜加热器上的控制性生长及振动

采用标准MEMS加工工艺,设计出了5个50μm×20μm的串联铂膜微加热器并将其置于并联流动微通道内;在脉冲加热下观察铂膜上气泡的生长行为,实验研究了主流过冷度、流速以及铂膜功率等因素对气泡生长的影响;结果表明,气泡的生长延迟间差随着主流过冷度和流速的增大而增大,随着铂膜功率的提高而缩短;高功率小流速时,气泡直径较大,但流速的提高会使气泡脱离直径变大;气泡生长的同时伴随着纵向和横向跳跃:前者与流速有关,后者与串联铂膜上气泡间的相互影响有关,但流速是影响两个方向上跳跃幅值的主要因素.     

微执行器的研究与展望

在微机电系统中,微执行器是核心部件。为了优化设计微执行器,通过对比近年来各种微执行器的研究和发展,系统地总结了线性位移微执行器所采用的驱动原理、驱动方式和应用以及存在的优缺点等。针对热执行器,提出了个人的一些见解。     

光致弯曲薄膜微执行器的研究

光致弯曲薄膜是一种可遥控供能的新型微执行器驱动元件.介绍了光致弯曲薄膜的驱动原理,综述了光致弯曲薄膜微执行器的开发和研究现状,重点介绍了光致弯曲薄膜微执行器在微液体控制系统和微马达中的应用,并对光致弯曲薄膜在微执行器中的应用进行了展望.     

管道微机器人中压电执行器的研究

微执行器作为微机械系统的核心单元,一直是微机械发展关键。文章介绍了一种应用于管道微机器人的足式压电执行器。在交变电压作用下,该压电执行器将压电体的弯曲振动转化成其弹性足沿管壁的移动,从而实现执行器的运动。在分析其工作原理的基础上,研制了压电微执行器的驱动电源,并进行了简单的实验研究。研究表明该执行器具有结构简单,易于微型化,响应快,驱动方便等特点。     

微器件操作末端执行器研究现状

微纳制造技术和微机电系统(MEMS)的迅猛发展,推动了微器件向微型化、集成化、多功能化方向发展。微器件操作末端执行器是微操作工具与微器件直接作用的部件,具有重要研究意义。综述了微器件操作末端执行器的研究现状和成果;对国内外微器件操作末端执行器进行了汇总和分类;对微器件操作末端执行器的工作原理和结构进行了介绍;基于对接触式和非接触式末端执行器研究现状的总结,分析了各种末端执行器的优势和局限。最后,讨论了微器件操作末端执行器的应用现状和面临的挑战,并对末端执行器的发展进行了展望。该研究为微器件操作末端执行器的选取和开发提供了技术参考。     

基于数字图像处理的水中微气泡参数的测量

对实验室条件下拍摄到的气泡图像进行了一系列的图像处理操作,得到了较为清晰的气泡图像。继而应用扫描法测量气泡的直径,用粒子跟踪测速法(PTV)测量稀疏气泡的运动速率,用粒子图像测速法(PIV)测量高密度气泡的运动速率。以上方法均得到了相应的测量结果,为工业上对微气泡的测量提供了一定的参考。     

压电微执行器在硬盘伺服系统的应用研究

介绍一个硬盘双伺服控制系统的设计和实现。双伺服系统是在硬盘固有的音圈电机上附加了一个压电微执行器,用来执行更快捷、精确的磁头定位。对音圈电机的控制设计采用了一种线性反馈控制技术,结合扰动估计和补偿实现快速、平稳和无静差的设定点跟踪。基于开环逆控制的思想,微执行器环路的控制采用定值比例及滤波器,使得合并的位移输出能更快地跟踪设定点(磁道)。仿真和实验结果证明双伺服控制系统可以实现更快速、精确的磁头定位。     

MEMS微执行器平板运动稳定性研究

在MEMS静电执行器设计中,由于吸合效应的存在,导致微执行器调节范围受到限制.首先,对微执行器吸合效应产生的原因及其影响进行了分析与阐述.然后,针对吸合效应所带来的问题,给出了多种解决方法,以及与这些方法相关的技术进展.最后,对这些方法的性能及优缺点进行了总结.这些解决MEMS微执行器吸合效应的方法分为三种:利用反馈方...     

薄膜型超磁致伸缩微执行器的研究现状

超磁致伸缩薄膜是一种性能优良的新型微驱动元件,文章介绍了超磁致伸缩薄膜驱动的原理,综述了薄膜型超磁致伸缩微执行器的开发和最新研究成果,重点介绍了薄膜型超磁致伸缩微执行器在微流体控制系统、线性超声微马达及微小型行走机械中的应用,并对超磁致伸缩薄膜的微执行器中的应用进行了展望。     

一种MEMS热微执行器的设计与制作

介绍了基于热膨胀效应的V型梁MEMS微执行器并联阵列结构,并对其进行结构设计、仿真和制作;为确定微执行器的结构参数同其位移和驱动力的关系,对V型悬臂梁进行了理论分析;为提高位移和驱动力,运用ANSYS对微执行器进行有限元分析,优化结构参数;根据模拟结果,采用SOI硅片和微细加工DRIE技术制作了这种V型梁微执行器并联阵列。     

压电陶瓷驱动器三角波频率特性

给出了三角波驱动信号下d31悬臂梁式驱动器的工作特性和频率特性。由于三角波包含了许多频率为基频奇数倍的谐波分量,当某一信号的谐波频率接近驱动器的共振频率时,该频率的三角波就会引起驱动器的谐振。因此,可以通过采用对扫描反馈电压的波形进行快速傅里叶分析法(FFT)来获得压电陶瓷驱动器的共振频率,而且,可以获得避开驱动器谐振点的驱动器设计原则,即:fr<0.6fk。此外,本试验压电陶瓷驱动器输出波形的延迟和非线性度与其驱动三角波频率的关系为:随频率增加,延迟不断增大;频率较低时,非线性度很大,而且随频率增大而增大,当频率在80～120Hz时,非线性度出现极大值,此后,非线性度随频率增大而减小。     

压电陶瓷驱动器在机器人柔性臂应用中的研究

研究了片状压电陶瓷驱动器在柔性手臂中的应用,推导了基本压电陶瓷驱动器的柔性臂静力学方程,建立了描述驱动器迟滞特性的Ｐｒｅｉｓａｃｈ模型,提出了一种基于Ｐｒｅｉｓａｃｈ前钏环的ＰＩＤ掏方法对柔性夺动主动控制和轨迹控制俞中以有效地克服片状压电陶瓷驱动器的迟滞特性,消除柔性臂运动产生的振动,实现柔性臂的精度轨迹控制。     

光导开关实验研究

介绍了光导开关的加工过程与测试设计,报道了光导开关分别在纳秒与皮秒激励脉冲光源激发下,处于线性工作模式时实验结果。根据实验结果,该文对光导开关的物理机理、测试电路、开关的机械结构及加工工艺等问题作了分析。     

利用耦合时延增强激光混沌系统安全性能研究

安全性是混沌通信中的重要问题。基于一个外光反馈半导体激光器驱动两个互耦合激光器的混沌通信系统,研究激光混沌系统中反馈时延与耦合时延特征,并应用龙格-库塔法进行动态仿真。重点分析了当调节一些可控参数(耦合时延和驱动强度)时,能够改变两耦合激光器输出自相关函数中反馈时延和耦合时延幅值的差异,以此掩藏反馈时延,从而得出更优载波。仿真结果说明利用耦合时延可以增强激光混沌系统的安全性。最后给出了在优化载波后系统同步质量的讨论。     

Investigation of time domain characteristics of negative capacitance FinFET by pulse-train approaches

The HfO2-based ferroelectric field effect transistors(FeFET)have been widely studied for their ability in breaking the Boltzmann limit and the potential to be applied to low-power circuits.This article systematically investigates the transient re-sponse of negative capacitance(NC)fin field-effect transistors(FinFETs)through two kinds of self-built test schemes.By compar-ing the results with those of conventional FinFETs,we experimentally demonstrate that the on-current of the NC FinFET is not degraded in the MHz frequency domain.Further test results in the higher frequency domain show that the on-state current of the prepared NC FinFET increases with the decreasing gate pulse width at pulse widths below 100 ns and is consistently great-er(about 80％with NC NMOS)than the on-state current of the conventional transistor,indicating the great potential of the NC FET for future high-frequency applications.     

激光驱动的钠钾锑光电阴极的稳定性研究

测得了ＹＡＧ激光（波长为１．０６μｍ和０．５３μｍ．脉冲宽度为５０ｐｓ）作用下的透射式和反射式钠钾锑阴极具有稳定光电发射最大激光光强并对其进行了讨论．当光强继续增加一定值时，阴极薄膜将被蒸发。     

侧向送粉激光熔覆粉末温升模型及实验研究

建立了侧向送粉激光熔覆粉末颗粒温升的数学模型，该模型可以考虑激光束的功率分布。推导了考虑激光束直径大于粉斑直径和小于粉斑直径两种情况下，粉末颗粒在光束辐照下的温升与其在光束下运动时间的关系式。通过算例，给出了在不同激光功率下粉末颗粒的温升随其与激光束相互作用时间的关系曲线以及不同颗粒直径条件下粉末颗粒温度随相互作用时间的关系曲线。采用微距摄影技术对粉末颗粒到达熔池表面的状态进行实验观测，并采用图像分割技术中的迭代阈值选取方法，对所获得的灰度图进行处理从而得到了粉末颗粒到达熔池的温度。计算结果与实验分析获得了相同的结论，从而验证了模型的正确性。     

脉冲激光倍频产生的光声信号的研究

当调ＱＹＡＧ脉冲激光在ＬｉＩＯ３晶体中产生倍频时，由于部分基频光转换成倍频光，激光在倍频晶体中产生的光声信号将会增强，并随晶体的倍频位相失配角变化。报道了有关的实验结果，并进行了分析。