DHM-500超精密数控非球面透镜磨床的研制

为了解决非球面透镜加工方法周期长、成本高等问题 ,该文介绍了作者在DHM 5 0 0超精密数控非球面透镜磨床研制中的一些关键技术 ,对其主要结构进行了分析 .该磨床主要用于解决大尺寸非球面透镜的高精度高效率加工问题 .工件主轴、砂轮主轴、转台及溜板全部采用液体静压结构 ,能实现X、Z、B三轴联动的磨削加工 .主轴回转精度为 0 .1μm ;砂轮轴回转精度为 0 .1μm ;转台回转精度为 0 .1μm ;导轨直线度为 0 .5 μm/2 80mm ;系统分辨率为 0 .1μm ;X轴定位精度为± 0 .5 μm /2 80mm ;Z轴定位精度为± 0 .5 μm /170mm ;转台定位精度为± 3″     

玻璃微流控芯片的制作

玻璃微流控芯片的研究在近十年得到了重视 ,但是多数研究基于 7740玻璃制作 ,由于基材需要抛光以及涂覆掩蔽层 ,价格昂贵 .作者研究了一种在商品化的SODA LIME玻璃 (掩蔽层为厚度 14 5± 15nm的Cr和 5 75±2 5nm的光刻胶S10 8)上制作微流控芯片的方法 ,减少了对掩蔽层溅射设备的需求 ,降低了生产成本并缩短了生产周期 .采用照相制版的方法制作沟道宽度为 5 0 μm的掩模 ;光刻后根据沟道深度要求选择腐蚀液湿法腐蚀沟道 ;优化超声钻孔仪的电流参数制作直径 3mm的储液池 ,清洗后采用热键合对芯片进行封接 ;最后在有效分离长度为3 5mm的芯片上实现多组分样品分离 ,采用激光诱导荧光获得检测信息     

光纤型PDMS电泳芯片的制作与研究

介绍了一种光纤型PDMS电泳芯片,该芯片主要由多模光纤,PDMS盖片和基片组成.通过浇注PDMS的方法制成电泳芯片,盖片上的微流控沟道和光纤沟道的深度分别为50 μm 和90 μm,基片上的光纤沟道的深度为40 μm,实现了微流控沟道中心和光纤的中心在同一个平面上.用蓝色发光二极管作为激发光源,以异硫氰酸酯荧光素为分离物质,在自制的电泳仪上对该芯片进行测试,最小检测浓度达到1.1×10-7 mol/L,信噪比S/N=3,在1.8×10-7 mol/L～4×10-5 mol/L范围内相关系数r=0.996,结果证实了该芯片的可行性.     

激光三角测头的动态仿形跟踪扫描

对非接触式三坐标测量机仿形跟踪快速扫描方法进行了研究,分析了曲面仿形跟踪扫瞄过程中的关键技术。针对基于激光非接触测量的仿形跟踪扫瞄,提出一种确定扫描速度及跟动速度的计算方法。利用该方法对变截面回转体进行测量,其各个径向尺寸精度可达±5μm,且测量速度是接触式三坐标测量机的3倍,验证了该方法的有效性,较好地解决了自由曲面高速、高精度仿形跟踪测量的问题。     

信息动态

ADI将量产可对测定范围编程的角速度传感器美国模拟器件公司目前开发出了可对角速度测定范围进行编程的单轴角速度传感器。作为一种传感器,可运用于工业设备和机器人等各种用途。2006年8月量产。该传感器具备SPI接口,可通过此接口改写旨在设置测定范围的寄存器。测定范围可从±80/秒、±160/秒,±320/秒3种方式中选择。通过寄存器的改写,还可设置取样周期。该传感器具有超过规定值时输出信号的功能,还可为此设置规定值。角速度的输出数据作为14位串行信号进行输出。采用尺寸为11mm×11mm×5·8mm的LGA封装。每千个批量购买时单价为48·5…     

光通信用功率校准装置

本文叙述了光通信用功率校准装置的原理和组成。对其加以改进后成为光纤功率计核准装置,可对探测器直径小于1mm的光纤功率计做直接标定。它们的工作波长为0.85μm、1.3μm和1.55μm,功率校准的总不确定度均小于±5%,年稳定度为±1%。     

水位远程测量与数据传输技术

在分析水位远程测量特点的基础上,给出了远程水位测量和数据传输系统结构,将水位传感器输出的电压信号通过LM331转换成频率信号.利用V/F转换代替A/D转换和单片机处理芯片,通过变压器对变化的频率信号升压实现远距离传输,监控管理站计算机对频率的计数实现水位计算,分辩率达到em级,采用MT8880作为DTMF的编、解码实现管理站和各水位监测点之间的地址译码.运用两级防雷、直流供电和长距离悬浮线通信技术提高系统的可靠性.应用DSP技术,计算接收频率的能量,快速傅里叶变换(FFT)计算频点附近的DFT的值,实现对多路DTMF信号的检测.     

临界角法探焦静态特性实验研究

临界角法探焦分辨力高、动态范围适中、结构简单、系统调试容易。采用临界角棱镜、光电探测器等器件组成光路得到离焦信号便可计算出离焦量。实验采用单光路临界角法 ,用四象限探测器探测输出信号 ,物面微位移采用压电陶瓷作为驱动元件。通过对离焦误差信号FES的分析 ,得出临界角法探焦静态分辨力优于0 0 2 μm、线性范围可达± 4 5 μm。     

用于振动能量收集的MEMS压电悬臂梁

本文介绍了一种MEMS悬臂梁器件,将环境中的振动机械能转化为电能.该悬臂梁的主体材料为单晶硅,其上覆盖一层用Sol-Gel法制备的PZT压电材料,利用压电材料的正压电效应实现机电能量的转换.论文给出了悬臂梁式振动能量收集器的一个简单理论模型.器件采用(110)硅基片,有利于通过湿法腐蚀制备质量块.质量块可以用来降低器件的谐振频率,并提高输出电功率.尺寸参数为3600μm×270 μm的器件样品的测试结果表明,在其谐振频率1673Hz,振幅为11nm的振动条件下,该器件的最大输出功率大于1nW,即0.11 μW/cm2.     

一种新型大尺寸长度校准装置的研制

介绍了一种新型的大尺寸长度校准装置,该装置解决了激光干涉仪等高精度大尺寸长度测量仪器的实验室校准与溯源问题.通过采用三路相干光进行测长,根据两辅助光路与主光路的测长偏差计算阿贝角,实现了阿贝误差的实时补偿.利用标准双频激光干涉仪测试了阿贝误差的补偿精度,35 m测量范围内的比对误差小于±3μm.测量精度达到了单光路同轴测量的水平.     

双光梳绝对距离测量实验研究

长度测量作为几何量测量关键共性基础技术之一,在科学研究、高端装备制造及空间探测等领域有着重要的应用。双光梳绝对测距技术充分发挥了光学频率梳的时域超短脉冲和频域高分辨特性,实现了高测量速率的绝对距离测量。目前双光梳测距存在测量范围小、测量精度低的问题,为解决此问题,提出了一种基于双光梳测距技术与相位测距技术相结合的方案,采用双光梳测距技术实现非模糊距离范围内长度的高精度测量,利用相位测距技术实现非模糊距离整数倍测量及指示功能,作为双光梳测距高精度测量的有效补充。搭建实验系统对该方案的可行性进行验证,结果表明在0~70 m的测量范围内,测量误差小于±5 μm。     

基于多层SU-8结构的微喷阵列芯片的制作与应用研究

采用光刻胶SU-8的光刻成型技术和"多次光刻、一次显影"工艺制备了基于三层SU-8结构的微喷阵列芯片,重点研究了SU-8胶工艺过程中平整度、温度和曝光剂量对多层微结构的影响,解决了芯片结构有裂纹、发生破裂和喷孔堵塞等问题.利用O2等离子体处理了芯片微管道内表面,使液体样品在进样后能够进行自动传输、分配和贮存.持续10ms的10kPa气压驱动下,该芯片可以在3.4mm×3.4mm的尼龙膜上制成5×5样品微阵列,25个点直径平均值为384μm,变异系数为2.6%.利用该芯片制成的DNA微阵列的信号强度变异系数达到4.5%,直径大小变异系数达到3.2%,符合生物微阵列分析的要求.     

治疗超声系统换能器阻抗及驱动功率测量技术

换能器是治疗超声系统的核心部件之一,其阻抗和驱动功率关系到治疗超声的安全性和有效性。文章研制出一种基于电压-电流转换电路和数据采集卡的测量装置。使用该装置测量频率为1.36 MHz和3 MHz换能器在不同幅度信号驱动下的阻抗、相位角和功率。该装置的测量结果与采用电压、电流探头及功率组件的示波器方法和商用功率计方法的测量结果进行了对比,表明本装置测量阻抗模相对误差在±2Ω以内,阻抗角相对误差在±2°以内,测量入射功率和有功功率误差小于5%。结果证明了用该装置实时测量换能器阻抗和驱动功率的可行性。     

40Gbps甚短距离并行光传输系统接收电路的设计与实现

给出了符合OIF-VSR5规范的40Gbps甚短距离光传输系统接收电路的设计与实现。该接收电路实现简单,由一片转换芯片及光接收模块构成。其特点是充分利用现场可编程门阵列(FPGA)内嵌的高速收发器成功实现了16×2.488Gbps和12×3.318Gbps信号的发送和接收,并且在一片FPGA上实现了诸如时钟数据恢复、串/并转换、帧同步、通道对齐、12-16路映射等全部功能。基于二分查找法的帧同步电路则大大提高了转换芯片的工作速度。Signaltap Ⅱ逻辑分析仪的测试结果表明接收电路工作正常,性能良好。在此基础上,给出了VSR5实验系统的点到点测试方法,通过12通道垂直腔面发射激光器并行接收模块和7m 12芯多模带状光纤,将发送电路与接收电路相连,实现了OC768/STM-256 40Gbps的点到点测试,测试结果表明系统误码率小于10~(-12)。     

用于自由曲面内区域缝隙尺寸的快速检测系统北大核心CSCD

针对自由曲面内区域缝隙的三维几何特征,建立了将三维激光扫描技术与虚拟环境引导定位结合的缝隙尺寸快速测量系统。该系统基于已获取的缝隙截面的关键特征点来约束线激光传感器的扫描视角和扫描深度,逐步调整实现区域缝隙轮廓的自动采样获取;依据绝对差分值的相对变化量来识别定位关键特征点,并在全局坐标系下以非线性最小二乘法对其进行拟合处理,实现区域缝隙的形状描述和几何尺寸表达。为验证系统的精度和可靠性,对具有自由曲线-多尺度尺寸特征的缝隙标准件(200 mm×50 mm×32 mm)进行检测,结果显示:系统可在60 s内完成该区域缝隙的缝宽、缝深、面差检测,检测分辨力为5 μm、检测精度为25 μm;实际运行结果表明:该系统具有高自动性和高效性,能较好地满足在线生产中对自由曲面产品内缝隙尺寸的检测要求。     

CuO掺杂对 SnO2压敏材料性能的影响

研究了掺杂 CuO对 SnO2· Ni2O3· Ta2O5压敏材料电学性能的影响.实验发现,随着 CuO的 掺杂量从 0.50mol%增加到 1.50mol%,材料的压敏电场强度从 132V/mm升高到 234V/mm,相对 介电常数从 4663减小到 2701.电场强度变化的原因是 CuO掺杂引起的晶粒尺寸变化,随掺杂量 增加晶粒尺寸从 18.8μ m减小到 13.3μ m.未固溶于 SnO2晶格而偏析在晶界上的 CuO阻碍了相 邻 SnO2晶粒的融合 ,这导致了晶粒尺寸的减小.为了解释 SnO2· Ni2O3· Ta2O5· CuO电学非线性 性质的起源,本研究对前人的晶界缺陷势垒模型进行了修正.对该压敏材料进行了等效电路分析, 实验测量与等效电路分析结果相符.     

脉冲激光光谱测试仪的设计

设计了一种基于ISP技术的线阵CCD的驱动电路和高速脉冲光谱数据采集卡,建立了一套智能化脉冲激光光谱测试系统。该系统主要由分光系统、CCD传感器、光脉冲同步信号发生器、数据采集卡及计算机等部分组成。CCD将光强信号转换为电信号输出,经A/D转换器转换后的数字信号存入数据采集卡的帧存储器中,由计算机控制进行光谱数据的分析、处理。提出了用重心法对脉冲激光器的重复频率进行评估的方法,使测量精度达到了亚像素级。对系统所用脉冲激光器谱线峰值波长的复现性进行了测量,其标准差为0.0327nm。     

投影管用高亮度高分辨率三英寸YAG荧光屏

介绍一种用于投影管的新型YAG荧光屏。该屏的对角线尺寸为 3英寸 ,是采用离心沉淀法将荧光粉沉积在单晶YAG衬底上制作而成。YAG衬底具有热导率较高、熔点较高、透明度好和机械强度好 (相对于传统玻璃衬底 )等性能 ,因而采用该YAG荧光屏可实现高亮度、高分辨率、高对比度的大屏幕投影电视图像显示。在 0 5mA阴极电流下 ,3英寸YAG荧光屏5 0 %光斑尺寸仅 85 μm ,在 1 0mA阴极电流和 2 9kV阳极电压下 ,红、绿、蓝的亮度分别为 6 2× 10 4,1 4× 10 5 ,8 3× 10 3cd/m2 。     

三代微光管均匀性测试与分析

利用自行研制的“光电阴极多信息量测试系统”首次对国产三代微光管中的GaAs光电阴极的均匀性进行了光谱响应测试 ,结果表明该国产三代微光管存在明显的非均匀性。利用曲线拟合方法估算了GaAs光电阴极的材料性能参数 ,发现表面逸出概率不一致是非均匀性的主要原因 ,GaAs材料的少子扩散长度 (1 1 2～ 1 82 ) μm ,与阴极厚度相当 ,后界面复合速率在 (1× 1 0 5～ 1× 1 0 6 )cm/s之间 ,它限制了阴极灵敏度的提高     

PLZT陶瓷纤维/环氧树脂1-3复合材料的制备和性能研究

以乙酸铅、乙酸镧、乙酸氧锆和钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备了掺镧锆钛酸铅(PLZT)凝胶纤维.该纤维经热解、烧结后成为直径约25μm的陶瓷纤维.陶瓷纤维的表面和断面形貌的电子扫描图象表明,该陶瓷纤维均匀致密.用阿基米德法测得陶瓷纤维的密度为:7.78×10³kg/m³.对于直径为4.4mm、厚度为43μm、陶瓷含量为70％的PLZT陶瓷纤维/环氧树脂1-3复合材料压电片,测得其压电常数d₃₃、机电转换常数k_t分别为:410pC/N和0.631.