基于条纹跟踪实现热膨胀系数的高精度自动测量

将改进的菲涅耳双镜干涉装置用于材料在273～373 K温度范围内的热膨胀系数的测量,分析了把常用的热膨胀系数测量方法用于更高精度的测量时存在的不足.新方法利用干涉条纹图像实时采集与处理系统,对由材料受热膨胀时引起的干涉条纹的移动量进行跟踪测量,并利用最小二乘法对导出的材料热膨胀量与干涉条纹移动所掠过的CCD像元个数间的线性关系进行曲线拟合,从而对材料的热膨胀系数进行计算.实验结果表明,新的测量方法是可行的,测量结果与文献推荐值吻合得很好,绝对热膨胀量可测到0.1μm,相对不确定度为1.1%.     

基于等厚干涉原理的液体折射率测量方法

将空气劈尖的等厚干涉原理与CCD图像处理技术相结合,提出了一种对透明液体折射率进行自动测量的新方法.利用一元线性回归方法对CCD的像元序号与所接收到的干涉条纹光强极大值序号之间的线性关系进行拟合,进而由拟合系数与待测液体折射率之间的关系计算出液体的折射率.为了在测量中获得理想的干涉条纹图,对影响干涉条纹图像质量的主要因素进行了详细分析,并给出了具体的背景光消除方法.实验以水为测量对象,测量结果表明,新的测量方法是可行的,测量结果的相对误差为0.09%,另外,新的背景光消除方法,对其他光学实验中如何获得清晰的干涉条纹,也具有一定的参考价值.     

用光纤光栅测量材料的热膨胀系数

提出了一种利用光纤光栅来测量物质热膨胀系数的新方法。光纤光栅被固定在待测的样品上。测量的原理是基于光纤光栅的温度和应力特性。测量精度达到0.21×10-7/℃。而且测量过程非常简单和易于实现。     

基于激光自混合干涉的高精度角度测量方法

针对光学高精度角度测量技术的需求,基于激光自混合干涉技术提出一种高精度角度测量方法。建立了激光自混合干涉技术高精度测量角度的系统模型,利用干涉条纹计数法分析出目标物体具有角度变化时,外腔长度产生的变化量,并通过激光三角法测量原理计算出目标物体旋转的角度,从而构建出精确的角度测量系统。实验结果表明:该测量系统在±0.4°角度范围内测量精度可达(±3.1×10-3)°,具有精度高、速度快等显著优势,是对现有高精度角度测量技术的一种有益补充。     

应用干涉法测量杨氏弹性模量

将空气劈尖的等厚干涉原理与CCD图像处理技术相结合,提出了一种对材料杨氏弹性模量进行高精度自动测量的新方法.该方法利用待测试件受力产生的形变改变空气劈尖顶角,并用一元线性回归方法对CCD的像元序号与所接收到的干涉条纹光强极大值序号之间线性关系进行拟合,进而确定出空气劈尖顶角大小.由导出的杨氏弹性模量与空气劈尖顶角变化量之间的关系,对待测试件的杨氏弹性模量进行了计算.测量结果表明,新的测量方法是可行的,测量相对误差为1.5%,而且测量系统具有高精度、高灵敏度的特点,可广泛应用于各种微小形变的测量.     

基于距离约束的InSAR长基线高精度动态测量方法

为了获得高精度的高程信息,干涉SAR系统需要采用长基线结构,进而要求对长基线进行高精度的动态测量。该文针对单相机和激光测距仪组合基线测量系统,提出了一种新的基于距离约束的基线联合动态解算方法。该方法通过对空间后方交会模型增加距离约束条件,实现了对双天线干涉基线的高精度测量。论文对该方法进行了原理性分析和地面实验验证,该方法在约50 m的摄影距离处基线长度测量精度优于1 mm,姿态角精度优于60, 实验结果验证了该方法的有效性和可行性。     

高精度轴对称非球面反射镜轮廓测量方法（特邀）

为实现轴对称非球面反射镜轮廓的高精度、可溯源测量,建立了非球面测量轨迹的数学模型,提出了一种基于独立计量回路的非接触式坐标扫描测量方法。该方法采用分离式计量框架结构,有效减少了跟踪扫描模块运动对测量精度的影响;测头采用集成阵列式波片的四象限干涉测量系统,保证测头精度的同时更有利于实现复杂面形轮廓的跟踪扫描运动;设计扫描执行机构与多路激光干涉系统共基准的运动模块,实时跟踪扫描运动机构的位置信息,提高测头空间定位精度并使其测量值能溯源到“米”定义。搭建测量装置测试该方法的准确测量精度,试验结果表明,测量误差小于0.2 μm,重复性精度为70 nm,测量精度达到亚微米级。     

实时全息干涉计量中时问序列条纹位相的测量方法

针对实时全息干涉计量的特点，结合相移位相测量技术，提出一种利用物体本身变化产生的位相变化来实现实时全息干涉计量中时间序列条纹位相的测量方法，通过分析得到不同时刻位相变化及整个变化过程中位相累计变化的计算公式。     

两种透明介质微小折射率差高精度测量的新方法

对现有折射率的测量技术进行分析,提出了一种测量两种透明介质间微小折射率差的新方法。首先,介绍了微小折射率差干涉测量方法的原理,并对该测量原理利用Zemax光学仿真软件进行了理论模拟论证。该实验中首先,采用热键合技术制备包含两种被测量材料的组合平板;其次,利用干涉测量仪及外光路测量样件界面区域不同入射角下的光程差;再者,利用几何光学中的折射定律,推导折射率分布与干涉光程差的关系式。最后,通过二次曲线拟合获得正入射时的光程差微小变化值、换算得到样件两种材料的折射率差值。实验测量了1 at.% Yb3+::YAG晶体与YAG晶体的热键合样品的折射率差,测量值为5.4110-5,测量系统精度10-7量级。结果表明:该测量方法原理简单、操作简便,测量精度高。     

多晶硅薄膜热膨胀系数的电测试结构

提出了一种新型多晶硅薄膜热膨胀系数的电测试结构,给出了热机电耦合模型和测试方法,并利用Coventor软件和ANSYS软件进行模拟和验证.分析表明模拟结果和理论结果基本一致,从而验证了该模型.该方法能够实现多晶硅薄膜热膨胀系数的在线提取,测量方便,独立性较高,以电学量形式输出,对于薄膜热膨胀系数的在线检测有一定参考价值.     

多晶硅薄膜热膨胀系数的电测试结构

提出了一种新型多晶硅薄膜热膨胀系数的电测试结构,给出了热机电耦合模型和测试方法,并利用Coventor软件和ANSYS软件进行模拟和验证.分析表明模拟结果和理论结果基本一致,从而验证了该模型. 该方法能够实现多晶硅薄膜热膨胀系数的在线提取,测量方便,独立性较高,以电学量形式输出,对于薄膜热膨胀系数的在线检测有一定参考价值.     

微晶玻璃低温线胀系数的测定与研究

本文简要描述了微晶玻璃低温线胀系数的测定方法与装置,给出了微晶玻璃低温线胀测试数据和曲线,并对结果进行了分析讨论。     

基于等光程法测量固体线膨胀系数装置的设计

基于迈克尔逊干涉仪能够测量微小长度变化量的原理,自行改装并设计出利用等光程法实现对固体材料线膨胀系数精确测量的装置。基本思路是将原迈克尔逊干涉仪上的两个反射镜都改装成动镜,并将改装后的一动镜放在新增的导轨上,然后将其和待测金属棒的一端相连接,当金属棒受热后会产生细微的伸长,进而顶着动镜产生细微的移动,通过调节并观测受热前后屏上干涉条纹“缩进”和“涌出”的分界点来确定金属棒产生的微小形变量,然后根据公式计算出待测金属棒的线膨胀系数。该测量方法克服了传统数条纹方式的缺陷,可实现对金属棒线膨胀系数的精确测量,具有操作简便,实用性强的优点。     

封装用环氧模塑料制备及其线膨胀性能研究

文章主要对集成电路封装用环氧树脂模塑料的配方进行研究,以高纯度酚醛环氧树脂为基体树脂,二甲基咪唑为催化剂,分别以结晶硅微粉、熔融硅微粉、球形硅微粉为填充料,通过改变催化剂、偶联剂、固化剂和填充料的类型或用量,并通过添加纳米二氧化硅改性剂,从而获得各配方环氧树脂模塑料扫描电子显微镜表征的微观结构、线膨胀系数等性能。进而对封装用塑料进行配方优化,获得较优配方,使环氧塑封料达到线膨胀系数小、应力低的目的,使之合乎大规模集成电路封装用模塑料的性能要求。     

新型多晶硅薄膜热膨胀系数在线测试结构

提出了一种新型多晶硅薄膜热膨胀系数的在线测试结构．给出了热电机械耦合模型和测试方法、结构参数设计的优化方案及误差分析,并利用ANSYS软件进行模拟．该结构测量方便,独立性较高,误差较小,用电学量形式输出,对于薄膜热膨胀系数的在线检测有较高的参考价值．     

FBG封装材料热膨胀系数对温度传感精度的影响

光纤光栅温度传感器的增敏封装技术是促进其工程化的关键,其中增敏材料的参数特性决定了传感器的精度。讨论了奥氏体不锈钢304材料的热膨胀系数特性,研究了其热膨胀系数随温度变化的关系,分析了线性热膨胀系数对光纤布拉格光栅(FBG)温度传感公式的影响,提出用二次多项式拟合方法修正开槽钢柱封装的FBG温度系数,并搭建系统进行了实验验证。结果表明:同一温度下,实测的传感器中心波长值与采用固定热膨胀系数下的波长值相差较大,且温度越高二者差值越大,100℃时达0.075nm,温度偏差2.58℃;而实测中心波长值与采用线性热膨胀系数下的中心波长值基本一致,二者的二次多项式拟合优度达0.9999。因此,考虑封装材料的热膨胀系数变化特性,采用二次拟合方法将大大提高传感器的测量精度,适用于对温度传感精度要求较高的场合。     

高精度测量F-P标准具间距的光谱方法

利用高分辨率光谱分析仪对空气隙F P标准具透射谐振峰频率进行测量 ,然后通过直线拟合获得自由谱域 ,从而计算得出F P标准具的间距。对F P标准具间距测量的精度进行分析 ,F P标准具间距测量的相对误差为2× 10 -3 。提出了一种新颖的入射光与F P标准具垂直的精确调节方法