压阻式棉条传感器的动态特性分析

提出了适用于纺织机械中并条机、梳棉机等前纺设备的棉条在线检测及纺织质量检测的一种压阻式棉条传感器,对传感器的结构模型和力学模型进行了分析,并进行了传感器动态特性试验,由试验曲线分析了传感器的动态特性,得出的结论满足棉纺织行业的使用要求。     

双光路光纤液位测量系统的研制

介绍了一种用于光纤液位传感器的电路测量系统。根据光纤光强调制的特点,设计了一种采用LD激光器以及能够进行对称补偿的双光路接收电路,消除了外界环境非测量因素的干扰。经现场试验,得到了理想的测量结果,证明可用于石化工业等危险环境的液位高效在线连续测量。     

纳米级大尺度超精密线位移测量方法的研究

在研究纳米级超精密机床的检测过程中，针对机床的加工要求，提出了纳米级大尺度超精密线位移误差的检测采用宏微线位移测量方法，并应用于超精密机床的检测。检测结果表明，该方法可以利用现有精密测量仪器满足检测超精密机床的要求。     

基于微机械电子技术的黏度测量传感器

黏度作为流体特性的基本问题,在生物化工等诸多工程中是控制生产流程、保证安全生产、进行医学诊断及科学研究的基础性热物数据,为满足各个领域高精度与高效快捷的黏度测量需求,近年来黏度测量手段已不局限于如毛细血管法、旋转法等传统意义的宏观测量方法,基于微纳米尺度的黏度测量技术已展现出其突出的发展与应用前景.微机械电子系统(Micro-electromechanical systems,MEMS)技术的蓬勃发展促使黏度测量集成化、智能化与实时性,多样化黏度测量方法不断涌现,其中谐振式黏度测量受到颇为广泛而深入的关注,并显示了瞩目的 检测性能.首先回顾传统的黏度测量方法,然后再介绍了基于微机械电子技术的谐振式黏度测量方法,并分别总结了各自的特点.最后,对MEMS谐振式黏度测量方法的发展趋势进行了展望.     

高性能光学制造

聚变点火、同步辐射、光刻机、深空探测、侦察预警等高端装备要实现一系列前所未有的极端性能,并朝着多样化和复杂化的方向发展。强光元件、同步辐射反射镜、掩膜版和光刻物镜、深空探测X射线反射镜等关键光学元件是这些系统实现聚焦、极高能量输出、极高峰值功率、极端尺寸光束聚焦和纳米尺度精确图案转印等极端性能的关键。要实现这些高端装备的极端性能,对核心关键元件的光学制造提出了高精度、低损伤、低应力、洁净制造和功构一体等要求,要求实现的是多物理参数约束下的高性能。元件的性能不仅由设计约束,更受到制造水平的制约,传统的以提升精度为目标的光学制造方法面临挑战,亟待实现从高精度制造到高性能制造的跃升。高性能光学制造是指面向极端性能高端制造装备发展对材料/结构特殊、高功率/高能辐照、低缺陷和洁净制造等关键光学元件的制造需求,以服役性能精准调控为目标,通过高性能光学制造装备、工具、检测和工艺等方面的技术创新,制造特殊材料/结构或者极高功能的元件,可作业于极端性能服役环境的制造。将近年来国内外围绕光学元件和超精密零件高性能光学制造的工作进行初步凝练,总结高性能光学制造典型元件的特点、光学制造要求和光学制造技术,尝试...     

棉条FP传感器的研制

提出了适用于纺织机械中的并条机、梳棉机等前纺设备的棉条在线检测及纺纱质量检测的一种压阻式棉条检测传感器,给出了传感器的结构模型和实测数据,在棉条质量检测上,具有精度高、线开好、灵敏度高及动态性能好等特点。     

基于共晶键合技术的CMUTs结构设计与试验测试

电容式微加工超声换能器(Capacitive micromachined ultrasonic transducers, CMUTs)在超声成像与治疗、3D超声姿态识别等领域具有广泛应用需求。将CMUTs与ICs进行集成是减小寄生电容、提高信噪比的重要途径,然而目前基于熔融键合的CMUTs制备技术需要高温条件(1000℃),无法实现与ICs的集成制备。开发基于共晶键合的CMUTs制备工艺是解决上述问题的有效途径。针对该低温工艺,设计了圆形和正六边形空腔CMUTs单元及相应的阵列结构,利用有限元仿真和理论公式分析了CMUTs结构的塌陷电压、谐振频率以及其薄膜在热应力、大气压力条件下的变形。分析结果表明CMUTs塌陷电压及谐振频率在预期范围内,其薄膜在热应力、大气压力作用下不会发生塌陷。对所制备的CMUTs芯片的形貌、结构尺寸、电容以及阻抗频率特性开展试验研究。结果表明芯片形貌、结构参数、电容以及阻抗频率特性与设计预期一致,芯片能正常工作;测试结果验证了CMUTs结构设计与制备工艺的可行性。这些研究对进一步实现CMUTs与ICs的集成设计与制备提供了基础。     

典型纳米结构制备及其测量表征

针对纳米器件中的典型几何特征,制备了3种纳米结构,采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等测量工具对所制备的纳米样板进行了测量、分析和表征。提出转换薄膜厚度为线宽的公称值、基于多层薄膜淀积技术制备纳米宽度结构的方法,制备出了具有名义线宽尺寸分别为20 nm、25 nm、35 nm的纳米栅线结构。用离线的图像分析算法对所制备的纳米线宽样板的线边缘粗糙度/线宽粗糙度(LER/LWR)以及栅线线宽的一致性进行了评估。实验表明所制备纳米线宽样板的栅线具有较好的一致性,LER/LWR值小,且具有垂直的侧壁。采用电子束直写技术(EBL)和感应耦合等离子体刻蚀(ICP)制备了名义高度为220 nm的硅台阶样板。实验表明刻蚀后栅线边缘LER/LWR的高频成分减少,相关长度变长,均方根偏差值(σ)增大。采用聚焦离子束(FIB)制备了纳米单台阶和多台阶结构,并对Z方向的尺度与加工能量之间的关系进行了分析。     

分数布朗运动应用于机械加工表面形貌的评定

本文用分数维布朗运动评定加工表面形貌，通过功率谱分析，获得机械加工表面的分形维数Ｄ、特征尺寸Ｌ０、比例系数Ｋ。分析表明这三个参数能够表征机加工表面，基于分数布朗运动所模拟的轮廓与实际的轮廓无论从外观还是统计量都非常相似。通过讨论还可以看出这种评定方法比传统方法所具有的优越性和代替传统方法的可能性。     

球度误差测试系统的研究

介绍了球度误差测试系统的建立，该系统可完成球体的分度与转位、测量与评定，并对系统的误差进行了分析