激光直写凹球面网栅的电控实现

凹球面网栅激光直写系统采用同心结构及稳光控制保证了光强不变,提出了周期纬线纬纬相交形成网栅的图形结构,应用调节角速度的控制算法,确保激光直写光斑在不同的纬度以不同角速度扫描,始终保持线速度和曝光量恒定,实现了在凹球面上以恒定曝光量激光直写网栅。分析了网格周期、角速度和纬线弧长等关键参数,设计了控制程序。在通光孔径60 mm的普通玻璃凹球面进行了多组激光直写试验,设定周期450 mm~800 mm,线速度1 mm /s ~20 mm/s,经显影、定影后由读数显微镜测得网格实际周期与设定周期误差在±3%以内,原子力显微镜测得线宽小于5 mm,线条侧壁陡直、平行,具有较好的均匀性,满足设计要求。     

直角坐标激光直写的动态曝光模型

在兼顾胶层的光吸收特性、直写光束的高斯分布特征以及直写光束与胶层相对运动的情况下,建立了直角坐标激光直写的动态曝光模型以有效预测线条的线宽和侧壁角.仿真实验表明:以恒值高斯光强曝光时,该模型与等效仿真条件下的Dill曝光模型仿真结果完全一致.进一步证明了该模型的有效性和正确性,解决了目前在激光直写中存在的只能预测线宽或在忽略光刻胶吸收作用的情况下粗略估计直写线条轮廓的问题.同时,基于该模型分别分析了直写光功率和直写速度对线条轮廓的影响机理,为优化激光直写工艺的加工参量提供了一种有效的分析途径.     

激光直写凹球面网栅的电控实现

凹球面网栅激光直写系统采用同心结构,应用调节角速度的控制算法以及周期纬线纬纬相交形成网栅的图形结构,确保激光直写光斑在不同的纬度以不同角速度扫描,始终保持线速度和曝光量恒定,实现了在凹球面上以恒定曝光量激光直写网栅。分析了网格周期、角速度和纬线弧长等关键参数,设计了控制程序。在通光孔径60 mm的普通玻璃凹球面上进行了多组激光直写试验,设定周期450~800 μm,线速度1~20 mm/s,经显影、定影后由微米级读数显微镜测得网格实际周期与设定周期误差在±3%以内,原子力显微镜测得线宽小于5 μm。结果表明:采用同心结构及稳光、调速控制保证凹球面网栅激光直写系统的曝光量不变,线条侧壁陡直、平行,具有较好的均匀性,满足了设计要求。     

激光直接写入系统中的光功率稳定控制

激光光功率控制对激光加工技术极为重要,本文介绍了在激光直写系统中用于光功率控制的声光调制器件并根据光强稳定度要求分析给出了调制器的结构参数和相关的控制电路。按控制原理及调制器参数设计并实现声光调制系统获得了好的光强控制效果。受控前Ｈｅ－Ｃｄ激光器输出光强稳定度的１５％,控制后一级衍射光光强稳定度达０．２％。     

工作台各速度段激光直写二元图案

为了进一步提高直角坐标激光的直写效率,提出了一种扫描工作台各速度段进行激光直写二元图案的方法。该方法用扫描工作台的位置反馈脉冲同步触发激光束曝光光刻胶,实现像素点的理想位置曝光;而且依据扫描工作台的运动特性和匀速直写时各像素点获得的曝光量情况,对处于扫描工作台加、减速度段的像素点的曝光强度进行调制,保证需要曝光的像素点对应的每一个位移分辨力距离上所获的曝光量与扫描工作台匀速运动时相同,从而保证扫描工作台速度连续变化的情况下激光直写能获得预期的曝光效果。仿真实验表明:以5mm×5mm曝光图案为例,该方法所需的直写时间是传统只在匀速段直写的77.77%;同时配备的声光调制器由16位降为12位时,扫描工作台整个加速段直写产生的曝光量相对误差由0.4%上升为10%。     

激光直写设备调焦伺服控制系统的研究

精密调焦伺服控制技术属于激光直写设备中的关键技术之一.简要介绍了二元光学激光直写设备的工作原理,分析了调焦伺服实现的方法,重点分析了由电机与压电陶瓷构成的大范围二级调焦伺服系统的工作原理.提出了采用两点探焦法解决刻划时焦点的跳动问题,采用归一化处理消除光强波动对调焦精度的影响.最后,给出经过这些方法改进后的调焦特性曲线.     

衍射光学器件的激光辅助制造

衍射光学器件 DOE是基于衍射光学原理制成的微光学器件。采用类似于微电子加工手段的激光辅助制造技术——激光直写技术 ,可以制作具有高衍射效率的 DOE。激光直写系统的性能 ,比如光强控制、坐标定位以及自动对焦等 ,直接影响制成器件的衍射效率。最后对曲面衍射光学器件激光辅助制造的关键技术进行了分析     

衍射光学器件的激光辅助制造

衍射光学器件DOE是基于衍射光学原理制成的微光学器件.采用类似于微电子加工手段的激光辅助制造技术--激光直写技术,可以制作具有高衍射效率的DOE.激光直写系统的性能,比如光强控制、坐标定位以及自动对焦等,直接影响制成器件的衍射效率.最后对曲面衍射光学器件激光辅助制造的关键技术进行了分析.     

衍射光学器件的激光辅助制造

衍射光学器件DOE是基于衍射光学原理制成的微光学器件.采用类似于微电子加工手段的激光辅助制造技术--激光直写技术,可以制作具有高衍射效率的DOE.激光直写系统的性能,比如光强控制、坐标定位以及自动对焦等,直接影响制成器件的衍射效率.最后对曲面衍射光学器件激光辅助制造的关键技术进行了分析.     

激光直写中误差校正迭代方法的改进(英文)

为了进一步校正激光直写中的邻近效应,对误差校正迭代方法进行了完善。用虚拟的高分辨力声光调制器对直写图案进行校正,然后将曝光量数据转换圆整为低分辨力声光调制器对应的曝光量数据,消除了低分辨力声光调制器校正直写图案时出现的退化现象;调制各误差区域重心最邻近光点的曝光量,以整体图案误差最小为判断标准进行串行寻优,解决了当被调制光点附近的图案正、负误差个数相等时无法进一步校正的问题。以无心方框图为例进行的仿真实验表明,使用低分辨力声光调制器时,改进的误差校正迭代方法能用于校正邻近效应,校正后图案误差相对原始误差减小了91.78%;使用高分辨力声光调制器时,图案误差相对原始误差减小了92.32%,继续应用本文方法校正后,图案误差相对原始误差可又减小1%。     

Effects of initial parameters on the internal-melt ice-on-tube while icing

Numerical simulation method is widely used in studying ice-storage process in an ice-storage system. In this paper, the three-dimensional dynamical mathematical model of the ice-storage process in a single tube is established and the process is solved by the enthalpy method. Effects on the performance of heat-exchange, caused by variation of velocity of the refrigerant, inner diameter of the tube, initial temperature of the external water and inlet temperature of the refrigerant, are simulated and analyzed. This paper was presented at the 7th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference, Sapporo, Japan, October 2008. Bingxi Li received his B.S. degree in Thermal Energy and Power Engineering from Harbin Institute of Technology, in 1985. He then received his MS. and Ph.D. degrees from Harbin Institute of Technology and Hokkaido University in 1987 and 1997, respectively. Dr. Bingxi Li is currently a professor at the School of Energy Science and Engineering at Harbin Institute of Technology in Harbin, China. Dr. Bingxi Li’s research interests are energy conversion and utilization, ice storage technology, radiant heater, heat and mass transfer, and drying technology.     

微创条件约束下内窥镜操作机器人运动学

研究基于微创条件约束下具有被动式手腕结构机器人运动学,不但可使医生获取同开放式手术中相同的笛卡尔控制方式,而且为机器人系统控制算法研究及轨迹规划奠定了基础.以自行研制的内窥镜操作机器人为例,结合微创手术特殊的应用环境,对机器人运动学进行研究.考虑人体切口处隔肌厚度和病人呼吸等因素对内窥镜插入点位置的影响,给出内窥镜插入点的确定方法.采用几何及矢量代数方法给出机器人位置正逆运动学解析解公式,采用矢量积法求解机器人速度正运动学,基于微创条件约束给出机器人速度逆运动学.为了验证机器人运动学求解的有效性,对内窥镜插入运动及内窥镜绕插入点旋转运动两种典型运动进行试验,应用试验数据对算法进行分析验证,结果显示了运动学算法的有效性.     

MEWMA控制图运行链长分析及实例研究

多元指数加权移动平均（MEWMA）控制图常用来监测多元质量过程中存在的小偏移，对其性能评价时多采用平均运行链长。在马尔可夫链的MEWMA控制图平均运行链长计算方法的基础上，分析了MEWMA控制图运行链长的概率分布及累积概率分布。基于MATLAB计算平台，编制了相应的计算程序，给出了MEWMA控制图运行链长的概率分布曲线及累积概率曲线。提出了MEWMA控制图参数优化方法，对电子产品装配中的表面贴片工艺过程的焊点质量控制进行了研究。     

DACCS—DBC先进的低NO_x调峰型切圆燃烧系统

为了更好的燃用高灰份、高硫份、具有中等结渣程度倾向和Vdaf在 2 0 %附近的烟煤 ,DBC在发扬自身传统的设计经验基础上 ,引进了哈尔滨工业大学的水平浓淡燃烧技术 ,开发出了DACCS(DBC’sAdvancedCoalCombustionSystem)。本文对DACCS的特点和运行、试验结果进行了介绍     

基于PIC单片机直流电机控制器的设计与实现

直流电机因其转速调节灵活,方法简单,易于大范围平滑调速,控制性能好等特点,一直在传动领域占有统治地位。本文应中国电子科技集团第27研究所的要求,设计开发了一套基于PIC单片机的直流电机多速控制器,作为其配套的试验装置。运行结果表明,系统实现了直流电机的高精度多速度控制．达到了性能指标要求。目前已经进入试验阶段。     

脆性材料试验机机械传动机构的设计

台式脆性材料试验机是最新研制的针对脆性材料进行力学性能测试的小型试验机,它具有高精度、低成本、抗干扰的特点。该机的机械传动机构是试验机的关键部分。文中介绍了试验机机械传动部分的设计方法及数据验算,它对于类似设备的机械设计有一定的参考价值。     

三维复杂槽型铣刀片切入过程应力状态的研究

以哈尔滨理工大学开发的波形刃铣刀片（前刀面为波形曲面）为例,针对刀具切入破损问题,确定了切入瞬问冲击载荷的分布与作用力方向;应用弹性力学方法,对三维复杂槽型铣刀片进行了应力状态分析,并讨论了其应力分布规律。理论分析结果与铣刀片应力场分析结果吻合较好。研究结果为解决自动化生产中刀具破损问题及槽型优化技术研究打下了理论基础。     

基于MIST方法的梯度点阵结构优化设计方法

文中提出了一种基于移动阈值切面法（Moving Iso-Surface Threshold, MIST）的梯度点阵结构优化方法。优化模型以点阵结构杆件总应变能为目标函数、杆件截面积为优化变量对杆件粗细进行优化,优化目标为总应变能最小。通过长度特征参数对点阵结构疏密分布进行描述,选取长度特征参数作为优化变量,对点阵结构的疏密分布进行优化,进而提出一套包含两类变量的协同优化方法,实现了杆件粗细与疏密分布的协同优化。通过对均质点阵结构进行优化,获得了非均质的梯度点阵结构。最后通过二维和三维算例验证了方法的有效性。