LIGA技术制作Fresnel波带片的研究

简要介绍了利用ＬＩＧＡ技术中同步辐射光刻、微电铸技术制作α粒子编码成像波带片的研究,讨论了编码波带片的结构和影响波带片的平面和层析分辨率的参数。根据实验要求设计和研制了一种α粒子编码成像波带片。     

LIGA技术制作微反应器的研究

介绍了微反应器的基本原理，根据化学反应传质和传热的需求，对反应微管道的几何形状和尺寸进行了初步设计，并利用LIGA技术制作完成了一种用于催化反应的微反应器。     

热模压成形技术中的脱模研究

通过有限元模拟热模压成形中的脱模过程,分析了一般脱模工艺造成图形缺陷的原因;通过优化脱模工艺过程,采用低表面能的聚四氟乙烯作为抗粘剂,减小脱模时的摩擦,获得了高质量的模压复制品.     

SU-8的紫外深度光刻模拟

在微电子机械系统 (MEMS)中 ,大高宽比微结构被广泛应用。由于紫外光衍射效应比较大 ,通过紫外光刻获得高精度的大高度微结构并不容易。本文主要研究了衍射效应对深紫外光刻精度的影响 ,并与实验结果进行了比较 ,理论模拟结果和实验比较吻合。因此 ,通过模拟结果得到不同厚度光刻胶的最佳曝光剂量 ,以便得到更好的微结构图形     

用于ICF驱动器的色分离光栅的制作

介绍了色分离光栅的设计原理,并对其制作工艺进行了研究.用套刻法以能量为450 eV、束流密度为80 mA/cm2、30°入射角的离子束对100 mm×100 mm石英基片进行刻蚀,制作出了周期为300 μm色分离光栅.实验测得零级次上3ω(351 nm)光的归一化衍射效率达到了91.9%.结果表明,这套工艺方法在制作高衍射效率的CSG是可行的,并且具有刻蚀图形分辨率高、侧壁较陡等优点,为进一步制作高衍射效率的色分离光栅提供了参考.     

一种相干衍射重构算法模拟论证方法

近年来,相干衍射成像在材料学、生物学以及物理学上获得了广泛的应用,研究热度不断上涨。同时也出现了种类繁多的相干衍射重构算法,但是没有统一的标准来评判各种算法的性能以及适用范围,阻碍了很多算法的应用。提出了一整套相干衍射重构算法的模拟论证方法,研究了如何在频域添加泊松噪声,如何定义泊松噪声强度等技术细节,模拟了真实的实验过程,可以多个维度评判相干衍射重构算法的性能,从而得出不同相干衍射重构算法的适用范围,使算法能够在合适的情况下发挥最大的作用。并以HIO算法和OSS算法为例,对这2种算法的适用范围提出了指导性意见。     

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介绍了离子束刻蚀的二次效应对图形轮廓以及离子束刻蚀入射角对图形侧壁陡度的影响。利用能量为450eV,束流密度为80mA/cm2的离子束分别以0°、15°、30°、45°和60°的刻蚀入射角对石英基片进行了刻蚀,得到了不同离子束入射角度下的图形侧壁的陡直情况。从电镜照片中可以看出,以30°入射角刻蚀出的图形质量最佳。结果表明,在离子束刻蚀中,选择适当的离子束入射角可以提高图形侧壁陡度,改善图形质量。因此对于离子束刻蚀来说,为控制二次效应,保证图形质量,必须重视离子束入射角的选择。     

一种PMMA表面改性的热压键合方法研究

介绍了一种基于表面改性技术的PMMA热压键合新方法。PMMA表面首先用其单体MMA进行改性，然后在真空热压设备中热压键合。主要的键合参数如下：键合压力0．5MPa～2．5MPa，温度88℃～100℃，时间180s。通过拉力法测量了键合强度，其最大值可达到0．15MPa。实验结果表明，与常规的热压键合方法相比，该方法可有效地降低键合温度，减少键合时间，提高键合强度，从而可减少对PMMA基片上微细图形结构的破坏。使用聚合物的单体（MMA）对PMMA进行改性，可避免对微管道产生化学污染，有利于集成毛细管电泳的生化分析。利用品红和氢氧化钠混合溶液对键合后的微流体芯片进行密封性测试，结果表明，封装后的微流体芯片没有出现泄漏的情况。     

基于纳米CT技术研究运行后Ni-YSZ阳极三维微结构变化

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)阳极不仅提供了电化学反应的三相界面(Three-phase boundary,TPB)区域,而且在物质传输、扩散和燃料电池反应中不同物质之间的隔离起到积极作用。在运行期间,电极微结构发生变化。对SOFC阳极微结构演变的研究能够帮助我们理解长期运行的SOFC性能损失的原因。近年来不断发展的X射线纳米CT(Computed Tomography)技术使得可以无损地获得测试前后的阳极三维微结构。本文利用硬X射线纳米CT技术对Ni-YSZ复合阳极进行了三维重建,并采用自主开发的一些定量分析方法来获得阳极微结构的关键参数,如颗粒尺寸、每种相的体积分数和连通率等。发现在电池测试后,Ni颗粒尺寸增大,与之相对是由于Ni颗粒的聚集导致Ni相的连通性和三相界面长度明显下降。结果表明,在电池测试过程,Ni颗粒发生了团聚,电极微结构发生了改变,进而导致SOFC性能损失。阳极结构的数据表明,X射线纳米CT技术能够作为一个强力工具研究能源材料的微结构,为阳极结构优化提供重要参考数据。     

X射线成像椭球聚焦镜的设计与检测

国家同步辐射实验室(NSRL)以Wiggler为入射光源,建设了高空间分辨x射线成像光束线和实验站.根据成像系统对照明光的要求,使用旋转椭球聚焦镜聚焦入射光,结合小孔和中心阻挡器,形成锥形空心光斑照射到样品上.本文对成像系统所需的旋转椭球聚焦镜的长轴和短轴等进行了计算,并对美国Xraida公司制作的旋转椭球聚焦镜进行了检测.实验结果表明旋转椭球聚焦镜满足X射线成像的设计要求,其衍射效率大于85%.