扫描探针显微镜的最新技术进展及应用

本文在讨论了ＳＰＭ基本原理和应用的基础上,详细介绍了近期ＳＰＭ的最新技术进展和成像模式以及拓展的应用领域,使我们能对ＳＰＭ有一个全新的认识和了解,以便它们更好地应用到研究领域中。     

宽范围扫描隧道显微镜控制系统

结合宽范围扫描隧道显微镜系统设计，证明了控制系统的信噪比和频带宽度的关系， 给出了高压宽带低噪声驱动电路和双极性输出开方电路。     

超声波TR探头的设计及应用

介绍自行设计、加工的超声波ＴＲ探头，通过对其结构和声场特性分析，论证ＴＲ探头具有盲区小、灵敏度高、分辨力强，对测量复合材料有好的效果。     

扫描电化学显微镜检测电路的研制

采用恒电位仪和仪用放大器设计了一个微电流检测电路,可以有效地将微电流放大输出为模数转换器能够识别的电压信号。该电路性能稳定,非线性误差为±2.4%,也可以应用于其他微电流检测领域。     

超声波平面扫描定位系统的设计

超声波平面扫描定位系统能够判断物体在平面上的坐标位置，可以应用于多种场合。本文详细介绍了一种结合超声波传感器和步进电机的扫描定位系统，分析了扫描定位原理，引入了温度补偿提高测量精度。文中给出了系统结构、部分硬件电路图和软件设计思路。     

单片机在超声波料位测量中的应用

介绍一种基于单片机内部资源实现超声波料位测量的原理和系统构成，并对该系统的测量误差进行了分析。     

DSP与CPLD在扫描探针显微镜中的应用

扫描探针显微镜(Scanning Probe Micmscope,SPM)经过二十多年的发展,已进入成熟期:应用最新的计算机软硬件技术实现SPM控制的优化及性价比的提高是该领域目前的研究热点之一.本文主要介绍DSP和CPLD在SPM控制系统的应用,并详细论述了具体的设计方案及软硬件的实现.通过采用将先进的DSP与小规模的CPLD相结合的方案,研制了一套新颖的SPM控制系统.测试表明该系统具有性能稳定、功能可扩展等显著特点.     

检测车轮表面缺陷超声波探头

火车车轮在快速行进的过程中，表面擦伤的裂纹易扩展、开裂。严重影响火车运行安全。介绍在线检测车轮缘表面缺陷超声波探头的研制及检测的结果     

扫描隧道显微镜微动台的有限元分析与实验研究

设计了一种以基于尺蠖运动原理的微动台为核心的扫描隧道显微镜(STM)机械机构,利用有限元方法对微动台部分的结构进行分析,对其静态、模态特性进行了实验研究。结果表明:微动台具有较大的行程和较好的稳定性,载物力可以达到16.7 N,最小步距约8.8 nm,行程14mm。     

扫描探针显微镜的控制技术综述

扫描探针显微镜(SPM)具有高精度成像、纳米操纵等功能,是纳米科技、生命科学、材料科学和微电子等科学研究的重要工具.随着科学技术的发展,科学家和工程师们对科研工具SPM的性能也提出越来越高的要求.SPM控制技术作为提高SPM性能的关键技术之一,已经得到广泛的关注和研究.本文首先介绍SPM系统以及两种常用的SPM,讨论SPM扫描器(即压电驱动器)的特性及其数学模型;然后详细总结了SPM水平方向和竖直方向的控制技术,并且对扫描探针显微镜多输入多输出(SPM MIMO)控制技术进行了探讨;最后总结了SPM控制技术研究现状及其所面临的问题.     

超声扫描检测技术在半导体行业中的应用

超声扫描检测技术应用越来越广泛,半导体、材料和生物医学等方面均利用了超声扫描技术。论文主要对超声扫描检测技术在半导体行业中的应用进行了简单的介绍,同时介绍了塑封微电路的超声扫描检测标准,并提供了一些数据以及建议作为参考。     

Obtaining Shape from Scanning Electron Microscope using Hopfield Neural Network

In the environment of the Scanning Electron Microscope (SEM), it is necessary to establish the technology of recovering the 3D shape of a target object from the observed 2D shading image. SEM has the function to rotate the object stand to some extent. This paper uses this principle and proposes a new method to recover the object shape using two shading images taken during the rotation. The proposed method uses the optimization of the energy function using Hopfield neural network, which is based on the standard regularization theory. It is also important to give the initial vector that is close to the true optimal solution vector. Computer simulation evaluates the essential ability of the proposed method. Further, the real experiments for the SEM images are also demonstrated and discussed.     

基于吸盘式脉冲电磁铁的EMAT实验研究

电磁铁式电磁超声传感器较永磁体式具有接触和移动性好、不易粘附杂物等优点,工程应用潜力巨大,然而目前对其研究开发较少.提出了一种基于吸盘式脉冲电磁铁的EMAT,能更好地适应环形线圈,实现超声波的激励与接收.建立了通用的脉冲电磁铁式电磁超声传感器检测实验系统,在铁磁性材料和非铁磁性材料上进行了脉冲回波式检测实验,验证了传感器的有效性.研究了主要影响因素(被检材料、励磁电流和提离距离)对此种传感器检测信号的影响规律,结果表明此种传感器在铁磁性材料上的换能效率远大于非铁磁性材料上的换能效率;一定范围内传感器检测信号幅度随励磁电流线性增加,随提离距离呈反比函数关系衰减.     

水声传感器网络仿真框架UASNSF的设计

仿真是目前水声传感器网络的主要研究手段,在总结现有水声通信网络仿真工作的基础上,提出了水声传感器网络仿真框架UASNSF,并对其体系结构、组成模型、应用场景等几方面进行了描述,最后通过一个典型的水声传感器网络仿真应用,对该框架的实用性进行了验证.仿真结果证明,该仿真框架兼顾了模型准确性和仿真效率,可以方便地实现对水声传感器网络系统的全面模拟,为水声传感器网络的研究与设计提供了较好的实验平台.     

三维激光扫描系统及其在足底扫描中的应用

首先介绍了一种用于对人体足底形状进行快速测量,从而获得足底三维CAD模型的新型三维激光扫描仪;介绍了该三维激光扫描系统的工作原理;然后论述了系统的机械结构组成,以及单片机如何控制扫描头实现一维平动;接着介绍了逆向工程软件如何由点云数据经过构造曲线,然后构造成曲面片,并最终通过拼接构成完整曲面的实现方法和过程;最后介绍了该系统用于足底扫描的实例以及其广阔的应用前景.     

超声流量计声学系统及其传感器

本文叙述了超声流量计的工作原理及其应用,给出了测量中常用的数学模型。还介绍了超声流量计四测线声学系统以及用于该系统的插入式传感器。     

水声传感器网络实验平台监控软件的开发

水下实验是水声传感器网络研究的重要手段,然而进行水下实验将需要大量的人力、物力和时间。水声传感器网络实验平台是提高水下通讯实验效率的有效解决方案。本文设计开发了水声传感器网络实验平台的监控软件,作为整个实验平台的系统管理层,为整个实验平台提供友好的用户接口,对水声传感器网络水下实验的测量、调试和分析提供可靠灵活的技术支持。     

充液管道声压传感器设计

在分析管道导波机理的基础上,以管道中的流体为声压信号的传输介质,对充液刚性管道中的声场特点和声传播效应进行了研究,采用驻极体电容设计了能够检测充液管道中瞬变压力的声压传感器,透声材料封装使其兼有密封防水和声波透射双重功效,可实现主动防护监测和泄漏检测,在大港油田集油站现场实验取得了良好效果.     

声诱饵仿真评估系统的研究和应用

水声对抗过程中使用声诱饵对鱼雷进行软杀伤是一个重要的阶段,计算机仿真对声诱饵型号的研制有重要的促进作用。该文立足于服务型号研制,构建了一个基于DIS的声诱饵仿真系统,其中包括鱼雷、海洋声信道和声诱饵等声节点,以及导演台、网络通信和终端演示等必要的支撑。该系统将目标定位于声诱饵诱骗鱼雷的对抗阶段。文章详细描述了系统的实现过程及其评估功能。     

谐振腔声气体传感器的电路模型与计算机仿真

提出了一种谐振腔声气体传感器的等效电路修正模型。该模型将FMYB和Babak模型相结合,运用谐振腔与传输线的相似性、Babak模型利用LC回路等效声谐振腔的谐振频率,电阻变化模拟气体粘滞性和反射界面损失的基础上,提出将谐振腔气流损失等效为一定大小的负载电阻,使得新模型能够精确模拟不同气体浓度的声阻抗和谐振频率变化。实验表明：新模型在38．5～41．0KHz频率范围内不仅能模拟声气体传感器的阻抗变化趋势,而且能精确地计算声气体传感器的阻抗值,从而得出相应的气体浓度变化。