MOTIF—表面结构的又一表征方法

工程表面结构的粗糙度和波纺度之间一直没有明确的界限，而它们的生产原因及对零件表面性能的影响却是不同的。最近被国际标准所采纳的ＭＯＴＩＦ法对其作出了特有的规定和表示。本文对ＭＯＴＩＦ基本参数的概念、意义及用法作了简单的介绍。     

基于原子力显微镜(AFM)的微小结构加工工艺研究

为了解决AFM单独用于机械刻蚀加工存在的局限性以及加工过程中各种因素对加工结果的影响等问题 ,提出一种基于AFM的非硅工艺微结构的加工方法。把三维微动工作台叠加到原子力显微镜工作台上组成新的微加工系统 ,采用金刚石针尖作为加工工具。根据AFM在线成像后的结果对该工艺过程中各种因素产生的影响进行了研究、分析和说明 ,得出主要参数优选的一般方法 ,讨论了与其他微机械加工方法相比较采用该方法的优缺点和可行性。应用该系统进行了微结构的加工实验 ,实验结果表明该系统能够实现较高尺寸精度和重复性精度的微结构的加工 ,并且通过优选参数改进工艺完全可以应用于微机械领域中诸如掩模或微尺度模具等简单和复杂的准三维或三维微小结构的加工     

微加工硅表面基于AFM的纳米压痕测量与分析

原子力显微镜 (AFM )在完成对单晶硅的微加工后 ,其金刚石针尖被用做一个纳米压痕头以实现微加工区域内外机械性质的测量与分析。结果表明 ,以安装有金刚石针尖的AFM在经过化学机械抛光的硅基片上所进行的微加工 ,即使使用极小的切削力也会在加工表面形成变质层 ,但是其厚度值要小于化学机械抛光的硅表面变质层。由AFM测量的纳米级硬度值要大于由传统的Vickers和Hysitron硬度测试仪所测量的值。另外 ,随着AFM压入载荷的减小 ,纳米级硬度值呈现出增加的趋势 ,这是由于在很小的压入载荷下所呈现出的压痕尺寸效应所导致     

KDP晶体光学零件超精密加工技术研究的新进展

KDP晶体作为优质的非线性光学材料 ,被广泛的应用于激光非线性光学领域。由于大型KDP晶体具有一系列不利于光学加工的特点 ,因此被公认为是最难加工的光学零件。本文概述了KDP晶体超精密磨削和磁流变抛光的加工方法 ,阐述了KDP晶体光学零件单点金刚石加工技术的研究现状 ,并详细地分析了单点金刚石切削加工时机床精度、加工工艺参数、装夹变形、晶格方向变化、金刚石刀具几何参数、冷却液等对加工表面质量 (平面度、表面粗糙度、小尺度波纹等 )的影响     

DNA原子力显微镜成象条件的研究

原子力显微镜（AFM）在空气中对DNA进行观察时，针尖很容易对其造成损伤，从而影响图象质量，为探索此问题的解决办法，本研究在空气、水和无水乙醇中对DNA进行成象，同时对针尖的结构进行了扫描电镜观察，取100μg/ml质粒pQE30水溶液20μl滴加在新鲜剥离的云母基底上，吸附1min，用滤纸吸去基底上的多余残液，氮气吹干后在空气中成像；pQE30分别溶于去离子水和无水乙醇，质量浓度为100μg/ml,各取100μl加入液体池中成象，成象时均采用MultiMode AFM(NanoscopeⅢa）的敲击模式，并记录力曲线，结果发现：在液体中DNA的图象分辨率优于在空气中，在无水乙醇中优于在水中；针尖与DNA样品间的相互作用力越大，成象的分辨率越低，多次使用后针磨损，分辨率降低，这一结果为选择DNA的理想AFM成象环境，研究生理条件下DNA的结构和功能提供了实验基础。     

大型光学非球面超精密磨削关键技术的研究

针对大型光学非球面制造难度大的缺点，根据非球面的轴对称性，在对非球面方程及曲率分析基础上，采用简便的二轴联动超精密磨削机床，给出两种砂轮加工光学非球面的几何模型，分析了形成光学非球面造型误差的主要影响参数，并通过计算机仿真，得到一系列有价值的结果，即：(1)调整平行砂轮安装角以获得最大行程，可明显提高加工效率和精度；(2)为提高加工精度与效率，在保证砂轮形状精度前提下，带角圆砂轮应采用较大的角圆半径；(3)在加工效率、精度以及质量的稳定性上，带角圆砂轮比平行砂轮有显著的优势；(4)平行砂轮加工成本低，在缓变非球面的粗磨阶段，可用其以较小的安装角度达到加工要求．从而为提高加工效率与精度提供工具选择的依据．     

A Study on the Determination of Crystallographic Orientation of Diamond Crystals with Laser

0~aeONHighqUalitycuttingtoolsthatcanpnduceveryfineTIsr~wsuppoltedbyNatUralSCienceFoundation(IHal-binundertheCramedNo.9471218018.chipsareessentialformachiningcomPOnentStoahighdimensionalaccuracyandgoodsurfaceqUality'.AsthesinglecrystaldiamondtoolhasloadaffinityIviththosematerialusedinultraprecisioncuttingandisabletobemadeveryshaIPinthecuttingedge,itisrecognizedtobeanidealultraprecisioncuttingt.ILI].Thesinglecrystaldiamondhasstronganisotropyinabrasionresistance.Therefore,thecrystallogr…     

基于图像纹理特征的钢球等级分类建模

利用回归分析法,建立了基于图像纹理特征的钢球振动值预测模型,并通过仿真试验表明,非线性二次型预测方程的拟合精度较高.     

应用AFM研究单晶硅、锗的超精密车削表面微观形貌

单晶硅、锗的超精密车削表面存在明暗相间的分布特征。本文主要对该现象的产生原因进行了研究,认为车削过程中垂直解理面的切削分力的连续变化是产生这种分布特征的主要因素,用AFM对加工表面微观形貌的检测结果充分地证明了该观点的正确性     

超精密光学非球曲面磨削系统的研制

为磨削加工出高精度,高质量的非球曲面器件,从理论上分析影响已加工表面粗糙度,轮廓精度的各种主要因素;设计研制一套超精密非球曲面磨削系统,其工件主轴,横溜板,纵溜板及磨头主轴均采用气浮形式,工件主轴的回转精度为０．０５μｍ,磨头主轴最高转速为８００００ｒ／ｍｉｎ,其回转精度为０．１μｍ,横溜板和纵溜板的直线位移分辨率可达４．９ｎｍ,而磨头中心高微调机构可实现０．１μｍ的精确微调;用已经研制成功的这套