MEMS微推进技术的研究

空间推进器是卫星的姿态控制及轨道的修正、保持和机动的重要执行元件．随着小卫星、微卫星、纳卫星、皮卫星和星座及编队飞行技术的出现，对空间推进技术提出了更高的要求．在综述国内外微推进技术的基础上，着重介绍研制的微型数字式MEMS阵列推进器的总体结构设计、推进剂的选择与性能研究、推进阵列的MEMS加工和封装工艺研究等。     

MEMS微型双稳态电磁继电器的设计

本文利用通电平面螺旋线圈产生磁场特点,采用镜像绕制以及并联连接双线圈的方法,研制了一种快速低功耗MEMS微型双稳态继电器结构,其尺寸约为3mm*4.5mm*1.5mm,文中着重分析其工作原理和过程.经过分析,该继电器在通电电流80～120mA时,开关时间约在0.1ms～0.2ms之间,因此,其具有体积小、开关速度快、低功耗等优点,并且易于集成和阵列,适用于能源有限并且可靠性要求高的微型航天器以及便携设备中.     

谐振式隧穿磁强计的理论研究

分析了隧道扫描显微镜和隧穿磁强计的区别,认为隧穿磁强计的隧尖不需要也不应该过尖.研究了隧道间隙和隧道电流的关系.研究表明,虽然按照隧道效应理论,隧道间隙和隧道电流应该成指数关系,但对隧穿磁强计而言,其隧道电流和隧道间隙的关系可以近似看作线性关系.推导了谐振式隧穿磁强计的灵敏度计算公式.     

高分辨率双快门模式CMOS图像传感器控制电路的设计与仿真

主要介绍了一种可用于空间信息获取的高分辨率双快门模式CMOS图像传感器,分析比较了该CMOS图像传感器卷帘式和同步式两种快门模式的工作原理和特点,设计了两种快门模式的时序控制电路并进行了仿真和验证,结果表明了控制电路设计的正确性,并可适用于空间微纳型卫星的成像系统。     

温度变化对遥感器光机结构尺寸稳定性的影响

以某光学遥感器光机结构为例,用温度水平、轴向温差、径向温差及周向温差序列表示温度场．用主次镜相对各自理想位置的变化、方程参数的变化及面形质量的变化表示尺寸稳定性的变化．探讨不同形式的温度场变化与尺寸稳定性变化之间的关系。结果表明,不同形式的温度场变化对光机结构尺寸稳定性影响的灵敏程度不同。     

基于Mie理论的微体缺陷激光测试技术的理论与实验研究

提出了一种基于瑞利散射定律及米氏理论(Rayleigh & Mietheory)的、在垂直于入射光方向接收散射光以极大提高衬度来检测材料内部微纳米级体缺陷的无损检测新途径,叙述了有关的理论基础,进行了系统的计算机仿真与实验研究,验证了理论的正确性及方案的可行性,说明利用光散射测量微纳米级体缺陷是可行的,进而为下一步的激光扫描层析技术(LST)打下了基础。     

特征提取在硅内部微/纳米级体缺陷检测中的应用

提出了一种利用特征提取来对硅中微/纳米级体缺陷的激光散射图样进行分析,以获得缺陷大小信息的分析方法.给出了该方法中第一特征值和第二特征值的定义,指出通过所提出的第一特征值及第二特征值即可迅速地判断出缺陷的大小量级所在.这种分析方法具有分析速度快,在体缺陷小于1μm时分辨率高,且可使系统实现自动化等优点.     

MEMS器件中的微体缺陷检测研究

为实现对硅基材料和MEMS器件内微体缺陷的无损、高效和准确检测，在研究广义洛仑兹-米氏散射理论的基础上，针对硅基材料和MEMS器件的物理特点，对球形缺陷与红外激光相互作用在非垂直方向散射光强分布特点进行了研究和计算机仿真，提出利用红外激光背散射分布分析对硅基材料和MEMS器件内部缺陷进行检测的方法，并通过实验验证了该方法的有效性。     

特征提取在近红外激光检测半导体内微缺陷中的应用

提出了利用近红外激光散射光强分布分析来检测半导体材料内部微体缺陷的检测方法.在研究广义洛仑兹-米氏理论(Generalized Lorenz-Mie Theory)的基础上,通过对理论上散射光强分布的分析,近红外激光散射光强分布空间FFT的截止频率被提取为判定半导体材料缺陷大小的判据,依据这一判据,可以快速的判定微体缺陷的大小.并通过对GaAs样品进行了实验研究,证明了该方法和判据的有效性.     

发动机内啮合齿轮齿条式动力传输机构的设计与研制

为提高传统发动机曲轴连杆动力传输机构的机械传动效率,以及减小缸壁和活塞组件间的侧压力,设计新型内啮合齿轮齿条机构作为发动机动力传输机构。对齿轮齿条动力传输机构运动过程进行仿真验证;对齿轮齿条动力传输机构与曲轴连杆动力传输机构的机械传动效率和缸壁侧压力进行对比分析;制造应用齿轮齿条式动力传输机构的发动机样机并调试运行,实验测量同条件下齿轮齿条式和曲轴连杆式发动机样机的输出功率和缸壁磨损量。仿真与分析结果表明:齿轮齿条动力传输机构在三种冲击较大的危险工况下均满足强度要求,其机械传动效率比曲轴连杆动力传输机构的提高12.7%,缸壁侧压力降低68.5%;实验结果表明:发动机样机运行良好,结构简单可行,齿轮齿条式比同条件下曲轴连杆式发动机样机的实测输出功率大,缸壁磨损量小,验证了分析结果。