一种结构简单的高精度压电尺蠖式位移致动器

介绍了一种结构简单、易装配的高精度压电尺蠖式位移致动器,阐述了致动器的工作原理和结构.致动器采用叠堆式压电陶瓷作为驱动,利用柔性铰链作为位移放大机构,能够可靠地实现光轴的双向运动.位移分辨率可以达到纳米级别,步距可以在几纳米至几毫米之间任意选择.     

用扫描热显微镜研究材料表面微区热导分布

从集总参数模型出发,初步分析了热敏电阻型热探针的热传导机制和热物性测量机理,说明了扫描热探针的信号与样品表面温度、样品与探针间的热阻以及样品热导率等因素有关。在不同的工作条件下,可分别用以进行表面的温度分布和微区热导分布等热参数的测量。选定Ｓｉ－ＳｉＯ２标准样品,定性地讨论了表面形貌和样品热导率对测量结果的影响。把扫描热显微镜用于复合材料研究,得到的热像图提供了微区热导分布的信息。     

高能电子束纳米曝光系统的研制

微电子产业的飞速发展要求半导体器件的最小特征尺寸越来越小。传统的光学光刻技术由于受到光的衍射等限制，开始面临挑战。电子束曝光技术具有高分辨、长焦深、无需掩模等优点，成为下一代光刻技术中极具发展潜力的一种。     

高能电子束曝光技术研究

介绍了将商用透射电镜JEM—2000EX改造为高能电子束曝光系统的研制工作，在现阶段研制工作的基础上进行了曝光实验。结果表明，利用此高能电子束曝光系统可以制备出纳米线条，并且能够制备出具有高深宽比的微细结构，从而为微小器件的加工提供了新的方法。     

电子束曝光制备光滑曲面微结构

提出了一种基于电子束曝光制备光滑曲面微结构的新技术。对聚合物玻璃转化温度与分子量之间的关系、分子量与电子束吸收能量密度之间的关系进行了理论分析,发现聚合物玻璃转化温度随吸收能量密度的增加而减小。以此为依据,在FEI820Dual Beam FIB/SEM系统上采用15keV、不同剂量的电子束对S1805正性抗蚀剂微结构进行了曝光实验,得到了具有不同高度、轮廓清晰的光滑曲面微结构,为使用电子束曝光技术加工光滑曲面微结构提供了新工艺。     

内齿形空间电极电流变阻尼器的电场仿真分析

传统电流变阻尼器的电场强度与电流变液流动方向垂直,在高速冲击大剪切速率工况下,电流变液的剪切速率使用上限无法进一步提高,限制了它在更高剪切速率区间的应用。为解决此问题提出的交指状电极结构,能够提供二维正交电场分量,其有效电场强度可用电流变液工作区间内各点位的电场平行分量与0.3倍的电场垂直分量之和来表示,此数值的最小值与该电场分布下的电流变液屈服强度成线性关联。在此基础上,本文进一步提出了一种内齿形空间电极电流变阻尼器,具有三维正交电场分量,即使在高速冲击下电流变液发生湍流,也能够在工作区间内有效地控制流体运动行为,提升电流变阻尼器在高剪切速率工作区间的电流变控制能力。本文使用有限元分析软件COMSOL Multiphysics对内齿形空间电场进行了仿真分析,系统地研究了空间电极几何参数对空间电场有效电场强度体积分的影响规律。仿真结果表明,电极间绝缘层厚度增加时,有效电场强度体积分的数值逐渐增大;电极长度增加,该值先平缓增长、在拐点后快速增加;随着正负电极交角有效值的增加,该值逐渐减小;电极对数增加,该值呈现上升趋势。上述结果符合电场平行分量能够增强电流变效应的假设。     

PI参数自动寻优控制器设计

针对传统比例-积分-微分(PID)控制器参数整定困难的问题,提出一种新型比例-积分(PI)参数自动寻优控制器(SPO).先确定PI参数的取值范围,按一定取值间距建立PI参数的查找表;针对反馈跟踪控制的3个性能指标,包括上升时间、超调量和稳态误差,分别根据查找表的参数进行轮询式测试,建立3个独立的性能评价数据库;根据满意度函数映射和自动规则产生算法,将3个评价数据库分别用函数表示;为了综合考虑3个性能指标,使系统控制的整体性能达到最佳,引入了价格函数;最后通过基于层截面颗粒度分析的图形算法,寻找出最优的PI参数.在原子力显微镜(AFM)上的实验证明,本控制器能自动寻找出适合当前系统状态的最优PI参数,可避免由于人为经验因素对扫描成像造成的影响,从而取得更好的扫描图像.     

PMMA薄膜nm尺度下表面电荷的制备和观察

利用扫描探针显微镜(SPM)的导电探针在PMMA薄膜表面μm/nm尺度下通过摩擦方式产生了电荷,并用静电力显微镜(EFM)对生成的电荷进行了观察。讨论了生成电荷的极性、数量、区域大小与摩擦过程中探针加工速度、所加电压大小及正负之间的关系:产生电荷的极性与摩擦过程中针尖所加电压的正负保持一致,且所加电压越大,产生电荷的区域和面积越大。但相同情况下,PMMA表面出现的正电荷区域和数量要多于负电荷;针尖带电摩擦时,摩擦速度越快,产生电荷的数量和区域也随之减小。为探索PMMA表面电荷生成规律及生成机理提供了一种新的途径。     

用扫描热显微镜测量亚微米尺度的局域热参数分布

从集总参数模型出发 ,分析了热敏电阻型热探针的热传导机制和热物性测量机理 ,说明了扫描热探针的信号与样品表面温度 ,样品与探针间的热阻以及样品热导率等因素有关 .在不同的工作条件下 ,可用以进行表面的温度分布和局域热导分布等热参数的测量 .把扫描热显微镜用于半导体激光器结区温度分布和室温下热桥样品的实际测量 ,得到的热象图提供了亚微米尺度的热参数信息