TDX-200F透射电镜高压测试系统的设计与应用

本文针对加速电压稳定度、电压值及加速电压纹波值性能指标设计了TDX-200F透射电镜高压电源测试系统.首先阐述了系统的工作原理,然后根据基本测试功能和主要技术指标设计了高压测试系统.该系统采取虚拟仪器技术,大大提高测试效率,经过现场调试,现已用于新研制的TDX-200F场发射枪透射电子显微镜高压系统测试中.实验证明该测...     

基于神经网络的巨磁阻位移测量系统研究

针对工业过程中直线行程的高精度测量问题,提出了基于神经网络函数逼近原理,以巨磁阻(GMR)传感器为核心的非接触式测量系统。运用等效电流法对提供磁场的圆柱形永磁体进行建模并仿真,得到永磁体磁场在空间中的分布规律,从而确定磁体的位置及形状参数。通过Matlab建立BP神经网络,用遗传算法进行优化,最终获取了位移与电压的函数关系,研究结果表明:该测量系统可以精确地测量直线位移。     

基于PLC和组态软件的透射电镜真空控制系统

按照透射电镜对真空系统的控制要求与真空系统的构成,采用集散控制的思想,建立了以PLC为底层核心控制器,组态王作为集中管理软件的控制系统.上位机组态软件通过以太网与下位PLC进行通讯与数据交换,实现了较为完备的透射电镜真空系统的控制,该系统已投入使用,真空度符合要求,运行效果良好.     

TDX-200透射电子显微镜灯丝像的调节

透射电子显微镜（transmission electron microscopy,TEM）在工作状态时要求精确的合轴,电子枪作为TEM电子光学系统主要部件之一,要求电子源必须与镜筒中整个电磁透镜系统严格合轴,否则会造成到达样品的电子束流减少,引入球差等不良影响。在操作中灯丝像的对称性是判断电子枪是否合轴的重要判据。研究了TDX-200透射电子显微镜灯丝像的调节过程,给出了透射电子显微镜灯丝像的具体调节步骤,并通过课题室透射电子显微镜TDX-200进行了实际验证。     

TDX-200透射电镜照明系统的计算与仿真

透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)的照明系统包括电子枪和聚光镜,它要求能提供最大亮度的电子束,照射在样品上的电子束孔径角必须能在一定范围内调节,照明斑点的大小可按需要选择。在调试过程中需要预先对照明系统激励参数进行计算。基于TDX-200透射电子显微镜,对双聚光镜照明系统的功能实现进行了理论分析,结合实际尺寸进行了理论计算与实际仿真,并在实际调试过程中进行了初步验证。     

灰色预测模糊PID控制在调节阀智能定位系统中的应用

针对气动调节阀系统大惯性、纯滞后和时变性的特点,建立了调节阀执行机构的二阶加纯滞后模型,在此基础上设计了基于灰色预测模糊PID算法的复合控制器。PID模块作为该复合算法的基础,用来减小系统偏差,提升动态性能;模糊控制模块对系统偏差及其变化率进行模糊处理,输出值作为PID参数的调整量,实现在线调整控制参数,克服时变性对系统的影响;灰色预测模块对系统输出数据序列进行提取并预测未来发展趋势以进行系统的“超前控制”,进一步解决气动系统滞后和稳态性能差的问题。基于灰色预测模糊PID算法的复合控制器将灰色预测模型、模糊控制和比例微积分算法相结合,可实现阀门位置的高精度调节与智能控制。仿真结果表明,灰色预测模糊PID控制算法相比常规PID以及模糊PID具有更快的响应速度、更高的调节精度以及更好的稳态性能。     

两类鞍形线圈产生磁场均匀性效能的研究

以毕奥-萨伐尔定律在笛卡尔直角坐标下对两种鞍形匀场线圈进行数学建模,通过对两种轴对称线圈单组的数值分析得出线圈系统在径向磁场分布的一般特征,在理论计算获得线圈最佳结构下利用Matlab优化结构参数。对比了这两类鞍形线圈在轴上和空间立方体的磁场均匀区大小及与中心磁场的相对偏差。并给出了这两种线圈磁场相对偏差ε≤1%的有效匀场空间区域,为主动屏蔽系统的线圈类型选择提供了参考依据。     

多圈共轴线圈产生错位对激励磁场的影响

研究了多圈共轴线圈产生错位情况下其在空间激励磁场的分布变化,用最基本的毕奥-萨伐尔定律和叠加定理推算出磁场公式,并借助MATLAB软件计算出磁感应强度变化的数值解,绘制出线圈轴上和中心平面上的磁场变化分布图等。由此判断出磁感应线圈缠绕规则性对激励磁场分布的影响,对于一定精度磁场的产生给出合理的理论建议。计算结果表明,线圈偏移量与平均半径比值不大于0.04时,轴上磁感应强度变化在10-11T量级,中心平面上磁场相对变化不超过1%。     

高稳定度恒流源的研究与影响因素分析

以一款稳定度为2×10-6/min串联补偿型透射电子显微镜物镜恒流源为例,研究其原理设计,建立系统传递函数,通过讨论各影响因素与相对电流变化之间的关系,分析了恒流源的内部因素和外部因素对电流稳定度的影响,得到直接影响因素是基准电压的稳定性、采样电阻的变化及放大器自身参数的变化,间接影响因素是调整管的自身参数变化、放大环节的电压增益变化、主回路输入电压的波动、负载电阻的变化,为开展恒流源的高稳定度设计提供了理论依据。     

缝隙单元的环型阵列天线研究

利用电磁场理论,对缝隙单元的环型阵列天线进行了研究,推导出此新型缝隙单元环型阵列天线的辐射方程、等效导纳方程、辐射倾角方程和反向激励分布方程。通过将这种新型环型缝隙天线应用在旋转信号测量领域,解决了旋转体信号测量产生的信号盲区和测量信号难以传输的难题,为实际设计、生产缝隙单元环型阵列天线提供了理论依据。