薄膜型锑化铟磁阻元件的研制

本文用相平衡理论和半导体材料内电流分布状态的理论模型分析了半导体磁阻元件制造工艺和结构设计中的问题。提出了锑化铟磁阻元件的结构设计原则和三温度源蒸镀锑和铟薄膜及制备高灵敏度锑化铟薄膜的热处理工艺条件。试制出了R_B/R_0≥1.75的磁阻元件。主要技术指标达到了目前国际同类产品水平。     

薄膜沉积多级衍射光学元件的微型制作与误差标定的研究

应用光刻和薄膜沉积技术,制作了多级衍射光学元件。对制作误差和影响误差的因素进行了分析。给出了改善对准误差的标校方法,并在实际的多级衍射光学元件制作过程中得到验证。     

激光固化快速成型的树脂液面控制与涂覆

激光固化快速成型二种成型精度高的快速成型技术,该技术在应用时,树脂液面控制与涂覆对工件精度有直接和重要的影响.对激光同化快速成型的树脂液面高度控制机构和涂覆机构两个方面进行了较详细的分析和总结.     

基于机器视觉的光学元件表面洁净度检测仪研制

针对SG-III精密光学元件表面洁净度检测特点,提出了基于机器视觉的检测方案。设计了三维电控平台和夹持架,选用步进电机和光栅尺实现闭环高精度控制,采用线阵CCD作为图像采集设备,选用卤素灯作为光源,利用图像处理技术得到污染物的特征参数。对340mm*340mm的光学元件测试表明,检测仪能在11分钟内完成单面扫描和分析,识别15μm以上的污染物,大大提高了检测效率。该技术可应用于多种精密表面检测项目。     

用于太空望远镜的大口径薄膜菲涅尔衍射元件

为了满足空间衍射成像系统对大口径、轻量化衍射元件的需求,设计制作了直径为400mm的聚酰亚胺(PI)薄膜菲涅尔衍射元件。通过紫外光刻、离子束刻蚀等微细加工方法在石英基底上制作衍射图形,然后将衍射图形复制到PI薄膜上得到菲涅尔衍射型薄膜元件。结合有限元法探究了薄膜复制过程中热应力的变化规律及降低热应力的方法,分析了影响薄膜衍射效率的因素及薄膜制作误差、温度变化对薄膜成像的影响,最终实现了大面积薄膜与基底的分离,并通过局部氧气等离子体轰击提高了薄膜衍射效率的均匀性。经测试,薄膜菲涅尔衍射元件的厚度约为20μm,在波长633nm处的实际衍射效率平均值为33.14%,达到了理论效率的81.83%,衍射效率的均方根值RMS=0.01。实验结果表明,通过紫外光刻、离子束刻蚀和薄膜复制的方法可以得到大口径、高衍射效率的薄膜菲涅尔衍射元件。     

抽油机智能间抽设备的研制

为解决新疆油田部分间抽油井抽油机间抽时间不合理。抽油机工效不高的问题，结合液面变化规律，设计了一种具有自适应能力的抽油机间抽设备。该设备通过对示功图数据进行检测。进而对示功图面积做分析和判断，运用对比优化原理，动态选取抽油机间抽时间，来合理地控制抽油机的启停时刻．从而达到提高抽油机工作效率且增产的目的。     

一种自动涂胶机的研制

密封胶涂覆质量的好坏直接决定了密封效果,同时,在大批量生产过程中,对涂胶的自动化程度要求较高.文中介绍了一种涂胶机组,该机组采用模块化设计思想,自动上下料,自动涂胶,涂胶质量高、生产节拍快、设备成本低,已连续运行两年.     

光学薄膜技术标准发展综述

为了说明光学薄膜行业相关标准的发展概况,对光学薄膜技术领域相关国家标准和行业标准进行了总结,主要归纳为5个主题方向:膜层功能、面形偏差、表面疵病、环境适应性及产品应用等。介绍了各个主题方向包含的主要标准及发展历程,重点介绍了膜层功能主题方向的标准从1977年以来的4个阶段性发展历程。针对各个主题方向,分析了各个主题方向的国家标准及行业标准的适用性,并提出了光学薄膜领域国家标准及行业标准发展的5项建议:更新相关标准,系列化归纳标准,统一规范标准引用,对复杂标准增加解释说明,根据产业发展需求制定相关新标准。     

显微图像的光学薄膜缺陷密度统计

薄膜表面缺陷密度统计是改进薄膜表面质量的重要依据。阐述了基于遗传算法的二维最大熵分割算法的原理及实现步骤。采用这种算法对薄膜缺陷图像进行分割,对分割后的图像进行了薄膜缺陷密度的测量。实验结果表明,这种方法对薄膜表面缺陷提取简单且易于测量,为分析缺陷原因提高薄膜质量起到重要的指导作用。     

基于洛伦兹模型的红外薄膜材料光学常数拟合及应用

在中长波红外区域,通常使用的镀膜材料都存在相当大的色散和一定的吸收。就目前的测试技术来说,确定这些材料的色散和吸收相当困难。试验基于洛伦兹谐振子模型对热蒸发制备的锗、硫化锌以及稀土氟化物薄膜的红外透射光谱进行拟合,得出这些材料在中长波红外区的光学常数。使用锗、硫化锌和稀土氟化物分别作为高折射率层(H)、中间折射率层(M)和低折射率层(L),设计并制备了从6.8μm~15μm的锗窗口宽带增透膜系,测量结果完全可以满足光机系统的要求。     

基于太赫兹技术的锂电池电极涂层质量检测

为了对锂电池的电极涂覆层材料厚度以及均匀性进行无损检测,弥补传统检测方式辐射性强、对检测人员伤害大以及太赫兹远场成像分辨率低的缺点,设计研制了一套测量探头能够灵活移动的太赫兹近场光谱检测系统。采用太赫兹微米探针和利用近场技术对涂覆层进行探测,实现了微米级检测。检测结果表明,本系统能够发现传统β射线和X射线等检测手段无法识别到的厚度不均匀缺陷,可为锂电池电极涂覆层的质量检测提供一种高分辨率的、快速的太赫兹无损安全检测手段。     

基于改进型遗传算法的薄膜厚度及光学常数反演

准确的测量薄膜的厚度和光学常数,在薄膜的制备、研究和应用中都十分重要。借助Cauchy色散模型和P阶评函数,通过薄膜透过率测量曲线,用改进的遗传算法对透过率曲线进行全光谱拟合,从而反演得到薄膜的厚度和光学常数。理论验证是对电子束蒸发制备的TiO_2和反应磁控溅射制备的Si_3N_4薄膜进行测试拟合,计算得到的结果与文献报道的一致,误差小于0.5%。     

一种基于光电探测技术的非接触式液位监测法

为了实现非接触式液位监测,现基于光电探测技术,针对不同液位状态下光线横穿透明容器后的出射光强进行分析,使用MatLab软件仿真并通过相关实验验证.结果表明:液位下降过程,输出光强会出现脉冲.通过监测该脉冲,间接实现非接触式液位监测,该方法不会造成溶液成分的改变,工作稳定,性能可靠,并能进行功能性扩展.     

基于涂料性能参数的红外隐身技术

随着红外制导技术的日趋成熟,其对军事目标的生存能力形成了更加严峻的挑战。在模拟出目标表面温度的基础上,研究与分析了隐身涂料的性能参数短波吸收率 、长波吸收率 与发射率 对地面目标表面温度以及红外探测系统作用距离的影响。分析结果表明： 、 、 均会对目标表面温度与作用距离产生影响, 、 取值越大,目标表面温度越高,而 取值越大,目标表面温度越低;针对具体的背景温度 ,一定的 、 与 取值范围,作用距离随 、 的降低而减小,随 的增大而先减小后增大,并发现一个最佳发射率 使得作用距离最小。其研究成果对红外隐身涂料的设计、选型与使用有非常重要的实际意义。     

基于光纤光栅技术的大型钢结构安装监测系统

介绍了大型钢结构应力温度监测系统的组成结构,详细研究分析了光纤光栅传感技术在钢结构监测中的应用原理及方法,设计开发了一套基于多线程模式的上位机软件.该系统克服了传统传感技术的诸多缺陷,具有精度高、抗干扰性强、实时性好、应用方便等优点,并已成功应用于北京五棵松体育馆屋顶钢结构安装过程监测,达到了预定目标.     

基于离子束溅射Ta2O5薄膜的紫外吸收膜技术

为获得高性能紫外激光薄膜元件,急需研制紫外高反射吸收薄膜,实现吸收损耗的精确测量。本文采用离子束溅射技术,通过调控氧气流量实现了具有不同吸收的Ta_2O_5薄膜的制备。以Ta_2O_5薄膜作为高折射率材料,设计了355nm的紫外高反射吸收薄膜。采用离子束溅射沉积技术,在熔融石英基底上制备了355nm的吸收薄膜,对于A=5%的紫外吸收光谱,在355nm的透射率、反射率和吸收率分别为0.1%,95.0%和4.9%;对于A=12%的紫外吸收光谱,在355nm的透射率、反射率和吸收率分别为0.1%,87.4%和12.5%。实验结果表明,采用离子束溅射沉积技术,可以实现不同吸收率的355nm高反射吸收薄膜的制备,对于基于光热偏转测量技术的紫外光学薄膜弱吸收测量仪的定标具有重要的意义。     

基于精密刻划及薄膜沉积技术的光盘分束光栅研制

尝试了采用光栅刻划和镀膜技术相结合研制光盘分束光栅的方法。采用光栅刻划机在金属膜上刻制占宽比为1:1的黑白光栅,并由黑白光栅翻制出制作光盘分束光栅的掩模版。通过掩模版对涂覆在K9玻璃基底上的光刻胶实施曝光和显影形成光刻胶矩形浮雕光栅,在理论设计的误差允许范围内,对此浮雕光栅沉积SiO2薄膜、去除残余光刻胶后得到SiO2矩形光栅母版,再经复制工艺制作了环氧树脂光盘分束光栅。测试结果表明,利用光盘分束光栅的纵向和横向加工误差的互补性,可以使光栅辅助光束与读写主光束强度之比的误差控制在±0.03之内。