基于栅格节距中心峰值检测的扫描探针显微镜校准方法

为了解决扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscope,SPM)现有校准方法复杂程度高且存在局限性的问题,提出了一种基于二维标准微尺度正交栅格的SPM校准方法,通过对扫描获取的栅格图像进行互相关/卷积(Cross-correlation/Convolution,CC)滤波,实现对栅距中心坐标的峰值检测。校准的运动几何误差包括x轴和y轴位置偏差Δ_(x)和Δ_(y)、沿x轴和y轴扫描的直线度偏差δy和δx以及两轴之间的正交性偏差γ_(xy)。根据x轴和y轴扫描像素数、扫描范围、标准栅格计量检定节距平均值、栅距平均值计算得出校准因子C_(x)和C_(y)。采用标称节距为10μm的正交栅格样板对原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)进行校准实验,结果显示C_(x)和C_(y)分别为0.925和1.050,γ_(xy)为0.015°,该台AFM的校准扩展不确定度为0.33μm(k=2.56)。研究成果对于推动SPM校准标准文件的具体实施和执行具有积极意义,并为SPM仪器研制及性能评估提供了技术参考。

SPM微悬臂弹性常数校准技术

综述了扫描探针显微镜(SPM)的微悬臂梁弹性常数Kn的校准方法,主要包括物理尺寸法、动态测量法和静态测量法。物理尺寸法计算方便,可给出任何方向、任意形状的弹性常数表达式,但测量精度不高,适用于精度要求不高的场合;动态测量方法适用于任意形状悬臂,校准过程简单快捷,不易损坏悬臂;静态测量法采用外加设备如标准悬臂或者标准加压设备,操作过程麻烦,易损坏悬臂。但动态和静态测量法的精度较高,因此适用于要求提供精确力信号的场合。目前,静态测量法中采用标准弹簧校准的测量精度可达2%～5%,校准过程方便快捷,具有一定的发展潜力。

用于扩展SPM检测范围的精密定位系统

本文介绍了所研制的二维微定位柔性系统和一维精密转动系统 ,进行了相关技术的研究并给出了设计参数。使SPM能够满足高精度下的大尺寸平面样品以及球形被测样品的全范围检测 ,扩大了扫描探针显微镜 (SPM)

一种基于多特征融合的新型光谱相似性测度

光谱相似性测度是高光谱遥感影像定量化分析和精细地物直接识别的基础,光谱特征的选择和刻画方式是光谱相似性测度的关键。研究表明,利用光谱的单一特征无法全面反应地物光谱间的相似性,光谱识别时需要综合考虑光谱的多种特征。本文在几何距离、相关系数和相对熵的基础上提出了一种结合多种光谱特征的新型光谱相似性测度,即光谱泛相似测度(spectral pan-similarity measure,SPM)。在进行光谱相似性分析时,SPM综合考虑光谱矢量大小、光谱曲线形状和光谱信息量三种光谱特征信息。基于美国地质调查局矿物光谱库和机载OMIS高光谱遥感影像进行试验,结果表明相对只考虑一种或两种特征的光谱相似性测度,SPM具有更强的光谱判别能力和更小的光谱识别不确定性。

基于条纹投射和正弦相位调制的表面形貌测量系统（英文）

基于条纹投射和正弦相位调制技术,提出了一种用于测量物体表面三维形貌信息的光纤干涉系统。通过杨氏双孔结构实现了条纹投射,并以余弦电压信号驱动压电陶瓷实现正弦相位调制。为了消除机械振动、温度波动等外部干扰,采用相位控制系统对相位漂移进行检测,并生成实时相位补偿信号。补偿后相位误差可达6.8 mrad,从而获得高精度的干涉条纹相位稳定度。对待测件的表面轮廓连续测量两次,时间间隔为10 min,测量重复度达到0.05波长。实验结果证明:该系统能够实现较高精度的表面形貌测量。

基于静电力显微镜的绝缘体表面电荷微纳米尺度测量系统

基于静电力显微镜(EFM)设计了一套在微纳米尺度下观察研究电介质表面电荷的系统。该系统设有温度和湿度调节系统,可实现不同气体环境,并可模拟紫外照射功能。该系统为电介质表面电荷的研究提供了一种新的手段,为从微观尺度解释表面电荷的生成和行为特性提供了新的途径。

软件缺陷度量

运用软件度量的方法改进传统的缺陷管理过程,论述了在缺陷管理过程中如何计划度量、实施度量,对度量结果进行分析,并以实际数据为例分析相关人员的工作效率和项目进展情况,为项目管理者的决策提供帮助。最终对传统的缺陷管理模式进行改进,是软件度量方法在缺陷管理中的一次成功实践。

一种新的正弦相位调制干涉条纹相位稳定方法

在基于条纹投射的物体表面形貌测量中,温度漂移和振动是造成条纹相位漂移的主要因素。为了稳定条纹相位,在相位补偿系统(PCS)中运用峰值检测简化相位提取过程,发展了一种基于正弦相位调制的干涉条纹相位稳定技术。将光纤缠绕在柱形压电陶瓷(PZT)上,向PZT注入正弦驱动电压实现对干涉条纹相位的正弦相位调制。运用2×2光纤耦合器分光,结合马赫-泽德干涉与杨氏干涉结构实现条纹投射。光电探测器检测两端面反射信号形成的迈克尔逊干涉信号,从中提取环境因素引起的相位漂移,运用旋转坐标数字机进行快速反正弦计算,生成的补偿信号与调制信号叠加后共同驱动PZT,实现条纹相位稳定。实验结果表明,条纹相位稳定精度为5.5 mrad,较好地消除环境因素引起的相位漂移。

自准直干涉仪测光纤非线性克尔系数的误差分析

由M-Z干涉仪组成自准直干涉装置是一种抗干扰很强的干涉法测光纤非线性科尔系数γ的装置。由于测试脉冲强度受光纤的衰减和耦合器的分流,输入段和输出段脉冲强度不一样,势必要引入系统相移扰动,造成测试相移并非完全是测试光纤SPM效应引入的相移,对准确测量光纤非线性科尔系数γ值形成误差。理论分析了这种扰动的形成机理,引入扰动相移误差量。模拟分析了影响相移误差量的参数,优化这些参数,并且找到最优参数值,使相移误差量最小,且不受输入脉冲强度变化的影响。大大地改善了该系统的性能。最后试验测试了SMF光纤,和已有测试方法比较,波动范围明显减小。

自准直干涉仪测量光纤非线性克尔系数的参数优化

理论上分析了以抗干扰很强的干涉法测量光纤非线性克尔系数γ的装置。这种装置由M-Z干涉仪组成。它是一种自补偿系统,可很好地解决环境引起的相移波动。由于测试脉冲强度受光纤衰减和耦合器分流的影响,输入段和输出段脉冲强度不一样,势必要引入系统相移扰动,造成与测试光纤SPM效应引入的相移并非一致的测试相移,这对准确测量光纤非线性克尔系数γ值形成误差。理论导出扰动相移误差量。模拟分析了影响相移误差量的参数,优化这些参数,并且找到最优参数值,使相移误差量最小。

扫描探针显微镜外接扩展I/V装置的设计与实践

近些年来,各种功能材料纳米区域的伏安特性得到越来越多的关注,并已有大量相关研究成果发布。这些科研的实验工作大多由扫描探针显微镜来完成,然而商用仪器的技术指标固定,提供的直流电压和电流的测量范围有限。通过对日本精工SPA-400扫描探针显微镜的I/V装置进行基于单片机系统的扩展二次开发,结合自行开发的软件包,大大提高了原系统的I/V测量范围,可适合多种晶体样本的测量。该设计避免了重新投入造成的成本浪费,值得推广采用。

实时测量表面形貌的正弦调制半导体激光干涉仪

设计了一种实时测量表面形貌的正弦相位调制半导体激光干涉仪,对其抗干扰的实时测量原理进行了分析.在该正弦相位调制干涉仪中,利用高速图像传感器探测干涉信号,该干涉信号通过信号处理电路实时鉴相得到被测表面所对应的相位分布,即可实时获得待测量物体的表面形貌.在实验中,测量了楔形光学平板的表面形貌,测量点为30×30个,测量时间小于10 ms,重复测量精度为4.3 nm.实验结果表明该正弦相位调制干涉仪的有效性.

大范围高精度的纳米测量现状与发展趋势

介绍了用于大范围高精度纳米测量的方法和当前的发展动态。给出了大范围高精度纳米测量所取得的成果及具体的仪器装置。提出了一种基于合成波长条纹细分原理的新颖的纳米测量方法,在数十毫米的测量范围内,理论上可以达到1/440000的细分系数。

《雷电防护》与《建筑物防雷设计规范》等国标的比较

介绍GB/T 21714-2015《雷电防护》系列标准的架构,并与国标GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》和GB 50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》等标准进行比较和分析,主要比较术语、外部防雷装置(LPS)的参数选择、雷电电磁脉冲防护措施(SPM)、浪涌保护器(SPD)的参数选择等方面的问题。

Ayres感觉统合治疗技术应用在多动症儿童中的疗效观察

目的将Ayres感觉统合治疗技术应用于多动症儿童的康复,并观察其疗效。方法选取2018年1月至2019年6月在南通市妇幼保健院儿童康复门诊就诊并诊断为多动症的儿童86例,随机分为两组,实验组和对照组各43例。在常规的药物治疗和康复治疗基础上,对照组接受传统的感觉统合治疗,实验组接受Ayres感觉统合治疗,两组的治疗频率均为每周3次,每次1小时,整个治疗的疗程为48次,两组在治疗前后均进行感觉处理测试(SPM)和注意力多动(SNAP-Ⅳ)量表测试。结果实验组在治疗后SNAP-Ⅳ量表中注意缺陷因子(t=6.321)、多动因子(t=5.643)和对立性因子(t=7.323)的得分均低于治疗前,差异均具有统计学意义(均P<0.05);实验组在治疗后SPM问卷中社交(t=3.953)、视觉处理(t=4.745)、听觉处理(t=5.845)、触觉处理(t=4.384)、本体觉功能(t=6.836)、前庭觉功能(t=6.154)、动作计划(t=6.326)及感觉处理总分(t=6.549)均低于治疗前,差异均具有统计学意义(均P<0.05)。治疗后实验组在SNAP-Ⅳ量表中注意缺陷因子(t=7.646)、多动因子(t=6.579)和对立性因子(t=10.324)的得分均低于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05);治疗后多动症各亚型实验组SNAP-Ⅳ量表中注意缺陷因子、多动因子和对立性因子的得分均低于对照组,差异均具有统计学意义(t=3.536~6.342,均P<0.05);治疗后实验组在SPM问卷中本体觉功能(t=6.453)及感觉处理总分(t=9.432)均低于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论Ayres感觉统合治疗相比传统的感觉统合治疗,能够有效改善多动症儿童的临床症状及感觉统合能力,可以将其作为一项治疗技术应用在多动症儿童的康复中。

雷电电磁脉冲防护及SPD选择

根据雷电流的分量特征,分析雷电电磁脉冲的防护要点。结合IEC各委员会的相关文件,讨论建筑物电源引入处SPD的选择,并介绍IEC雷电防护委员会(TC81委员会)技术进展和工作方向。

钻井泥浆泵泵冲流量测量系统的研制

钻井泥浆泵泵冲流量测量系统是石油钻(修)井行业中一种重要的泥浆泵冲和入口流量的测量仪表。文章介绍了泵冲流量测量系统的原理,阐述了该仪表系统的设计原理及关键技术。该系统能为钻(修)井泥浆注入量提供准确显示。便于司钻和钻(修)井监督们第一时间了解泥浆泵的工作情况和掌握井筒内泥浆的压力状态。实验证明,该系统测量精度、可靠性均很理想,值得推广应用。

轴承检测在煤矿生产中的应用

利用轴承检测仪对轴承的使用情况进行观测,极大提高了煤矿安全生产水平,方便了机电设备配件的备用。介绍了测量情况不同,轴承可能出现的状况及解决方案。

一种具备状态监测和预见性服务的冶金技术系统

高端维修概念和技术近年来越来越引人关注,部分原因是钢铁企业面临着全球产能过剩的挑战。BOX Concept,即非常先进的普锐特冶金技术状态监测方案和预见性维修服务,能够显著降低意外停产的风险,大幅度提高设备作业率,确保产品质量和人员安全。不同的评估方案包(EP)可以集成到现有工厂和设施中,以监测那些选定的关键部件和设备或可能成为生产链瓶颈的工艺。介绍了冶金厂上游和下游部分的例子以及像冲击脉冲测量(SPM)这样的最新技术,展示了怎样使用智能化的监测方案来监测先进生产系统。总的来说,BOX Concept是现代维修中心和相关预见性维修工作的首选平台。它是转向工业4. 0的关键技术之一,容易扩展,投资回报(ROI)快。

YAG单晶基片的精密抛光及SPM检测

利用扫描探针显微镜（ＳＰＭ）对ＹＡＧ单晶基片精密加工表面进行了检测，获得了ＹＡＧ单晶基片表面及表面层的基本特征，表明了ＳＰＭ作为表面物理量检测是一种重要显微工具。