一种高效、简便原子力显微镜液体中原位实验方法

原子力显微镜从1986年发明以来,由于其在显微成像术中的独特优势,受到愈来愈多的来自各个学科领域研究人员的高度注视。目前所报道的有关原子力显微镜原位动态观察的方法在实际操作中需要较高的技巧性。本文介绍一种原子力显微镜的原位成像方法,能够做到在液体中高效、简便观察生物样品。     

切点约束和探针针尖半径补偿的金刚石刀具刃口钝圆半径求解方法

本文对金刚石刀具刃口钝圆半径求解方法展开研究,以有效提升金刚石刀具刃口锋利度的测量精度。文中分析了原子力显微镜(AFM)扫描探针几何形貌对金刚石刀具刃口锋利度测量结果的影响,并提出了基于切点约束和AFM探针针尖半径补偿的刀具刃口钝圆半径求解方法;讨论了消噪滤波、测量角度误差以及切点分离方法对测量结果的影响;在高精度测量平台上完成了金刚石刀具刃口锋利度测量,并将被测量的刀具用于飞切加工KDP晶体。结果表明:提出的刃口钝圆半径求解方法能够准确求解金刚石刀具的刃口锋利度,测量结果能很好地描述金刚石刀具的刃口锋利程度,可以为金刚石超精密切削加工的选刀和用刀提供有效指导。     

多针电极双极电晕放电电极间距优化

为了得到提高放电功率密度的有效方法,通过实验研究确定了多针电极双极电晕放电方式的优化电极参数。对不同相邻针尖间距s和电极间距d下电晕放电实验中s和d与放电功率密度P关系的分析结果表明,放电功率密度随s的增大总体呈下降趋势,但在12～22mm区间变化不大。兼顾放电稳定性和放电功率密度可优化s为16mm。放电功率密度随d下降,在d约为32mm时,放电具有最大可注入功率密度。     

X射线激励对SF6中直流针尖放电的影响

国外已有研究表明,X射线激励能影响固体绝缘中微小气隙缺陷局部放电的特性。为了研究X射线激励对SF_6气体中针尖缺陷局部放电的影响,搭建了基于实体252kV GIS的局部放电试验平台,设计了GIS中常见的针尖放电模型,基于特高频方法测量了X射线激励下直流电压针尖缺陷的放电特性。对该文设计的长15mm、曲率半径为50mm的针尖缺陷,X射线能够分别降低正、负极性下的针尖放电起始电压约28.6%和15.6%;提高正、负极性放电脉冲重复率(正极性5.3～17.0倍,负极性80.4～166.7倍);降低正极性放电的特高频信号幅值约35.3%。X射线能够电离SF_6气体,在针尖缺陷附近产生光电离,为放电区域提供有效电子,从而降低放电统计时延,降低局部放电的起始电压,实现局部放电特征的外部调控。研究结果可以为直流GIS/GIL绝缘缺陷局部放电检测提供一种手段。     

绝缘老化试验用钨针尖电极的制备

设计了一套采用检测电流变化率对制作绝缘老化试验用钨针尖电极进行控制的试验装置,使切断电流的时间控制在ms级以下,制作出半径在μm级的分散性较小的钨针尖电极,并进一步对试验参数（如：钨丝直径,阴极孔径大小等）对试验结果的影响进行了分析。分析和实验表明,本方法制备时间短,脱离速度快,实验效果良好。     

提高盖板针布针尖淬火质量的实践与研究

国产盖板针布针尖淬火硬度偏低且不稳定,影响了盖板针布的梳理性能和使用寿命。本文采用高频淬火技术,自行设计了盖板针布传送机构和感应圈。经过试验,探索了最佳工艺参数,使盖板针布针尖淬火硬度稳定在 HV688以上,从而提高了盖板针布的质量,并延长使用寿命1年以上。     

弹簧织针针尖几何形状自动检测系统的研究

本文提出了弹簧织针针尖几何形状的飞像检测方法，设计了自动检测系统并作了误差分析，试验研究表明，本文提出的检测方法和系统对针尖的长度和直径测量精度均达到纺织部技术标准。     

扫描探针针尖与试样间静电力的解析方法

针对主体为圆锥、尖端为球冠的扫描探针物理模型,基于针尖与导体平面间电场分布假设,提出计算扫描探针针尖与导体平面间的静电力解析模型。该模型模拟计算结果与采用等效电荷方法数值计算结果相一致。     

一种新型电凝并静电增强过滤装置的研究

利用异极性荷电粉尘在电场中的凝并聚集成大颗粒物从而提高净化效率这一理论基础,设计一种新型电凝并静电增强型过滤装置,通过电离区针尖,凝并区结构及系统优化等一系列措施提高凝并效果,降低功率、臭氧发生量、风阻等不利因素,最终设计出一款体积小、净化效率高的新型电凝并静电增强过滤装置。     

针尖扫描原子力显微镜的光点跟踪设计

提出了一种用于针尖扫描原子力显微镜(AFM)的光点跟踪设计方案,结构简单,容易实现。设计方案对扫描器的负载能力要求不高,而且能使原子力显微镜实现较大范围的针尖扫描。实验结果表明,采用此光点跟踪设计方案的针尖扫描原子力显微镜能实现最大100μm×100μm范围的扫描,z方向上的误差最大1 nm,能很好地满足大样品扫描的需要。