晶圆测量系统的设计与有限元分析

本文设计了一种晶圆测量系统,主要由大理石基座、测量平台、大理石横梁、上测头机构、下测头机构和一对共焦位移传感器等部件组成;对测量平台、上、下测头支架等结构进行了有限元分析和校核,满足设计要求;并进行了样机重复精度测试,测得THK的重复精度±0.3μm、Warp的重复精度±0.2μm、Bow的重复精度±0.2μm、TTV的重复精度±0.5μm,重复精度完全达到实际测量要求。     

矿井张量电阻率法理论基础研究

煤矿采掘活动诱发的局部和微观电各向异性特征时空演变规律有望成为煤矿动力灾害预测预报的新机制。张量电阻率测量是掌握和认识电各向异性特征的重要方法途径,煤矿井下具有开展张量电阻率测量的独特优势。在岩石电各向异性物理机制分析的基础上,结合煤矿井下实际,提出了适合煤矿井下条件的张量电阻率测量方法。以层状各向异性介质模型为例,采用模拟计算的方法对地层倾角、走向变化时的视电阻率方向特性进行了分析;建立了巷道底板岩溶发育全空间模型,从宏观电各向异性的角度分析和验证了电阻率测量所具有的方向性。研究结果表明,采动影响使煤岩体具有电各向异性特征,采动裂隙内的水气富集程度也对煤层横向和纵向电阻率产生明显影响;含水量越大,各向异性系数越高。受上覆和下伏地层电阻率影响,各向异性地层的张量电阻率幅值显示出层状地层的综合反映;其电阻率幅值与裂隙带倾角大小有关,不受地层走向影响,但视电阻率的椭圆分布会随地层走向而发生旋转,旋转的角度依赖于地层走向的变化。这说明采动岩体变形、破坏与流体运移必然会引起含煤地层电各向异性特征的规律性时空演变。通过实时动态测量煤岩体的张量电阻率,可以识别和发现因采掘活动、流体运移引起的局部、微观电各向异性特征。在应力峰值未到达之前,及时捕捉煤矿动力灾害孕育、发展的先兆信息,并在应力释放前的可逆阶段采取预防措施,可从源头上避免煤矿重大动力灾害的发生。     

基于STM32的新型X荧光在线品位分析仪的研制与应用

矿浆品位的测量一直是选矿行业的研究重点与技术难点，其测量精度的实时在线反馈直接影响了选矿工艺流程自动化控制的效果。为实现对选矿工艺流程中矿浆元素品位更加准确的测量，在上一代有核在线品位分析仪的基础上改进研发了新一代无核X荧光在线品位分析仪。该新型X荧光在线品位分析仪基于STM32F407控制芯片，采用X光管与半导体探测器相结合的测量结构，其技术架构与分析原理是：X光管与半导体探测器组成测量单元，由X光管激发的X射线照射到需要测量的矿浆表面，同时半导体探测器接收矿浆中待测元素被激发出的X特征荧光；主控单元接收处理半导体探测器上传的数据信号，通过串口通讯将所测元素计数率发送给工控机上位软件；最终上位软件调用Matlab数学分析工具同时采用BP神经网络进行数据的建模分析并得出品位数值。绍兴某选矿厂现场工业试验结果表明，相比较于上一代有核品位分析仪，该新型X荧光在线品位分析仪的测量精度与运行稳定性等均有了显著的提高，各项参数均达到了设计要求。