动态磁场矩形平面磁控靶开发

针对矩形磁控溅射靶使用过程中靶材利用率较低的问题,北京北方华创真空技术有限公司设计生产了磁铁组件可水平垂直移动的动态磁场矩形平面磁控靶。设备通过电机带动磁铁组件沿靶材宽度方向扫描,使刻蚀跑道在靶面宽度方向拓展,增大靶面可被刻蚀的区域面积,亦通过电机调节磁铁组件垂直方向高度,减小靶材表面磁场强度相对变化,以提高靶材利用率。测试实验表明该动态磁场矩形平面磁控靶的靶材利用率提高至55%~60%,大大降低了生产成本,目前设备已获得行业用户的认可。

直流磁控溅射中矩形平面靶刻蚀形貌的数值计算及优化

对普通矩形平面靶的磁场分布、电子运动轨迹和电子分布进行了理论计算。通过磁场的解析表达式,解出电子在磁场中的运动方程,求得并从理论上解释了电子的运动轨迹。由电子的运动轨迹,并运用Monte Carlo方法,求得电子在磁场中的分布,得到电子分布的均值和标准差。本文通过在基片和靶材间加正向电场,改变了电子的运动轨迹和空间分布,优化了矩形平面靶的刻蚀形貌,提高了靶材利用率。

磁控溅射矩形靶磁场的优化设计

磁控溅射靶材的利用率在降低生产成本中起着重要作用。正交的靶电磁场能显著地延长电子的运动路程,增加同工作气体分子的碰撞几率,提高等离子体密度,使磁控溅射速率数量级的提高,因此靶面正交电磁场的分布将决定靶的烧蚀情况。提出了2种改善矩形平面靶磁场分布的方法,经过分析,这2种设计将拓宽靶面的刻蚀范围,提高靶材的利用率。

矩形和(椭)圆区域目标的分类识别

研究了矩形与(椭)圆形区域目标的分类识别问题,详细阐述了区分矩形和(椭)圆形区域目标的方法和步骤。在二值图像中存在着不同角度和尺寸的矩形与(椭)圆形区域目标,通过两种目标的面积、周长与其边界框对应参数的关系很好地区分了矩形和(椭)圆形目标,并给出目标的中心位置、长度(或长轴长)、宽度(或短轴长)、周长、面积及最小惯性轴的角度等重要几何参数。该方法直观,且具有旋转、平移、尺度不变性。

图像拼接技术在茶树病虫害防治研究中的应用

为较好地实现茶树全景图像的拼接,针对图像拼接过程中存在同名点检测时间长、非同名点基数大的问题,提出一种顾及排列顺序的图像拼接算法。该算法以基准图像为起始,采用相关性原理,以矩形块为计算单位,提取图像间相关区域;后序图像区域提取基于前序图像区域位置计算;最后在目标区域中完成同名点检测,并实现特征匹配、图像配准与融合。试验结果表明,顾及排列顺序的图像拼接算法基于目标区域提取同名点能有效地减少非同名点数量,缩短同名点查找以及特征匹配时间,能够有效提高图像配准速度并实现茶树全景图像的无缝拼接。

智能移动三坐标辅助定位的自适应控制方法

飞机部件的外形测量与误差评估是提升飞机装配质量的关键。针对测量工作要求高精度、高效率和无需专用工装的情况,同时针对被测对象外形尺寸大、各部位测量规范不同等难点,提出一种基于激光跟踪仪的智能移动三坐标辅助定位自适应控制技术。该技术以激光跟踪仪作为测量工具,以直角三坐标伺服机构作为靶标的辅助定位装置,通过对直角三坐标伺服机构及导航小车进行任务规划与优化;同时激光跟踪仪实时反馈靶标目标位置,从而以最优路径的方式实现对测量机构多站位自主移动的全闭环自适应控制,提高了靶标的定位精度及测量效率。本文在线对测量数据进行了快速处理,得出了误差分布图,并精确地反映了测量点位的误差。实验结果表明:该方法可实现大尺寸部件的高精度快速测量,满足飞机大部件的测量要求。

一种针对CCSDS-IDC的小波系数图像目标区域提取技术

在卫星上提取图像目标区域是降低传输数据量、提高空间传输链路利用率的重要一环。本文从小波系数相关性的角度,提出一种针对空间图像压缩算法(CCSDS-IDC)的目标区域提取方法,是以图像小波系数LL3子带为起点,以四叉树分解为基础的自适应非均匀矩形分割与合并(ANURSM),将对应背景区域的小波系数与对应目标区域分离。经试验表明,算法能够准确、有效地提取出图像目标区域对应的小波系数,与改进的CCSDS-IDC相结合能够有效降低传输数据量并提高图像目标区域质量。

应用灰色关联分析对麦谷蛋白各组分含量与小麦面包烘烤品质指标间关系的探讨

本文应用灰系统理论中的关联分析方法,初步探讨了麦谷蛋白各组分含量与面包烘烤品质指标间的关系。文中将面包烘烤品质中的面包评分,面包体积,评价值三项指标作为母因素,讨论了与其它11项指标的联系密切程度,不仅验证了剩余蛋白含量可以作为评价小麦面包烘烤品质的重要指标,同时得出了评价面包烘烤品质的其它几个指标的重要程度。

切片图象中的多目标检测及特征提取

描述了一个多目标检测及特征提取的新方法.它是在边界跟踪过程中,自动确定一个包含目标区域的虚拟矩形窗口,利用差分技术提取窗口内的目标区域的同时;将其抹去.当处理完整幅切片图象时,能获得切片图象上存在的目标个数及每个目标区域相应的特征(如面积、周长等).

脉冲偏压对矩形平面大弧源离子镀TiN膜层性能的影响

采用矩形平面大弧源离子镀技术在201奥氏体不锈钢基体表面制备TiN硬质薄膜,研究了脉冲偏压对TiN膜层的表面形貌、相结构、硬度和耐磨性能的影响.结果表明,随着脉冲偏压的增大,薄膜中大颗粒的数目先增加后减少,这是大颗粒受到离子拖曳力和电场力双重作用的结果.存在一个最佳的脉冲偏压,使得制备出的TiN膜层具有较高的I_(111)/I_(200)比例和较高的耐磨性.脉冲偏压为-300 V时制备的TiN膜层具有最好的综合性能.

基于卷对卷矩形靶的溅射膜厚均匀性控制

提出一种基于卷对卷矩形靶的溅射理论模型,借助Matlab模拟仿真软件,对卷绕柔性衬底(宽度为100 mm,弯曲半径为100 mm,弯曲角为80°)的膜厚均匀性进行分析.首先,在主辊静态条件下,改变靶材几何尺寸和靶基距,研究此时膜厚均匀性误差的分布情况,发现:膜厚均匀性误差随着靶材几何尺寸的变大而整体减小;随着靶基距的增大,均匀性误差的中部先增大后减小,而两边一直减小.其次,在主辊动态条件下,固定靶材几何尺寸,仅改变靶基距,研究此时膜厚均匀性误差的分布规律,发现:随着靶基距的增大,膜厚均匀性误差先增大后减小.仿真实验结果还表明,动态膜厚均匀性误差位于静态膜厚均匀性误差分布曲线Max-Min的中部极值点与该分布曲线上参考点均值之间.通过对文中模型的仿真,可以较快地预测基于卷对卷矩形靶的动态膜厚均匀性误差范围,大大减少膜厚均匀性的实验调试次数.

基于多传感器的地面移动目标识别技术研究

在传统的地面目标识别系统上,综合运用可见光和红外传感器,开发了基于多传感器信息融合的地面目标识别系统,有效地解决了在夜晚、雨雪天气和浓烟浓雾遮挡的情况下,能够获取有效的目标信息。首先,分析研究确定对可见光图像进行高斯模板均值滤波,对红外图像进行中值滤波处理。然后运动目标检测运用了帧间差分法和背景差分法结合的检测算法。并且研究了一种基于连通域重心坐标标记的算法,并成功定位了目标区域。其次,使用Haar-like矩形特征来表达车辆,对原有特征库进行扩展,添加旋转单一矩形特征来描述车底阴影区域。最后,对传统Ada Boost算法作出了改进,成功训练出可见光和红外车辆分类器。结果证明,该系统具有一定实用价值和研究意义。

基于非牛顿流体多相流的磁性药物靶向给药捕获效率分析

为研究磁性靶向系统中各参数对捕获效率的影响,根据血液和矩形永磁铁特性,建立描述磁性靶向药物在血液中流动状态的两相卡森-牛顿模型,分析磁性纳米颗粒在血管中受磁力和流体力共同作用的运动轨迹,得到血管三维空间捕获效率的理论公式,并进一步提出药物捕获体积优化模型。使用Matlab仿真比较两相卡森-牛顿模型、单相卡森模型、单相牛顿模型的血液流速、捕获效率,揭示不同模型下磁性药物捕获体积变化规律,探讨磁性药物靶向系统中药物颗粒半径、磁场强度、磁铁与血管距离、血管半径等参数对捕获效率的影响关系。分析表明,非牛顿流体多相流模型可以更好地描述磁性药物靶向系统的特性与规律;而由仿真获知,两相卡森-牛顿模型比单相卡森模型和单相牛顿模型捕获效率均大4%以上,且颗粒的磁性物质半径比为0.75时,捕获的药物体积最大。研究结果可以为磁性靶向系统和药物颗粒设计提供理论依据。

基于图像分析法快速解决矩形截面梁承载力不足的问题

梁承载力满足设计要求是保证工程结构安全的重要指标之一。引入图像分析法快速解决矩形截面梁承载力不足的问题。该方法直接从梁截面承载力与其影响因素关系图像走势入手,迅速找到满足承载力要求关键节点,大大节省不断逼近目标值验算的时间。

不同磁控溅射模式的膜厚均匀性仿真计算研究

根据溅射余弦分布理论建立了平行溅射和斜溅射模型,计算了矩形磁控靶溅射和圆形磁控靶溅射的膜厚均匀性;讨论了各种溅射模式的膜厚均匀性趋势和优劣,为磁控溅射系统的设计布局提供了支撑。

基于矩形覆盖的异步航迹抗差关联算法

在分布式多目标跟踪系统中,由于各传感器开机时间不同以及采样频率的差异等原因,导致各节点接收到的局部航迹往往是异步不等速率的;同时,系统误差的存在也影响了融合系统的性能。针对这一问题,提出一种基于矩形覆盖的异步航迹抗差关联算法,该算法通过矩形覆盖法生成带差灰区间,然后通过划分区实混合序列与矩形覆盖的方法处理航迹,最后通过灰关联方法进行关联判定。仿真实验表明,本算法能有效解决异步带差航迹的关联问题。

动目标模拟自由曲面离轴四反系统设计

以三级像差理论为基础,分析同轴四反光学系统的像差,构建出包含权重分配的初级像差系数和结构约束的混合目标函数,并采用改进的粒子群算法对其求解,获取高像质和特定布局的初始结构。通过离轴处理及引入XY多项式自由曲面优化初始结构,设计出一款焦距为365 mm、工作波段为0.4~0.7μm、8~12μm、F数为2,以及矩形视场为6°×2°的自由曲面离轴四反光学系统。结果表明,该系统能量集中度高,最大网格畸变为2.12%,全视场内可见波段光学传递函数均优于0.5@50 lp/mm,红外波段调制传递函数(MTF)曲线接近衍射极限,成像质量良好,与数字微镜器件(DMD)结合可满足光电跟踪系统的动态目标模拟需求。

大视场时间延迟积分电荷耦合器件相机静态传递函数自动测试系统

为了解决大视场时间延迟积分(TDI)电荷耦合器件(CCD)相机静态传递函数(TF)测试过程中视场覆盖率不高、测试精度和效率较低等问题,设计了一种全视场静态TF自动测试系统。首先,将整个相机视场以TDI CCD为单元进行划分,移动转台调整TDI CCD对应视场与平行光管的位置关系,计算机接收相机采集的靶标图像,分析靶标图像特征并绘制TF变化曲线,根据TF变化曲线确定每片TDI CCD对应视场的最佳TF测试点,建立位置信息库。然后,计算机根据位置信息自动控制转台,分别移动到每片TDI CCD对应视场的最佳TF测试点,从每片TDI CCD第一个像元开始,以固定步长逐渐向最后一个像元移动,一边移动一边测试TF。最后,绘制大视场TDI CCD相机整个视场的静态TF曲线。实验结果表明:静态TF测试系统覆盖了相机整个视场,测试的静态TF平均值为0.2965,和以前测试方法比较,整个视场的静态TF平均值提高了0.02,同时提高了静态TF测试的精度和效率。

基于激光跟踪仪的大尺寸外形辅助测量装置研究

针对大型结构件曲面外形的特点,研发一套基于激光跟踪仪的大型结构件外形辅助测量装置。该测量装置以夹持靶标的直角三坐标伺服机构为测量机构,以导航小车为测量机构的载体,通过激光跟踪仪实时反馈靶标位置进行误差补偿,实现直角三坐标伺服机构的闭环控制,提高了测量精度。

合成孔径激光成像雷达(V):成像分辨率和天线孔径函数

基于合成孔径激光成像雷达(SAIL)二维数据收集方程和成像算法,研究了圆形孔径和矩形孔径光学望远镜天线的方位向成像分辨率,导出了点扩展函数的解析表达式,分析了理想成像点尺寸及其光学足迹中心偏离、相位二次项匹配滤波失匹、空间采样宽度、采样周期等的影响;也研究了距离向成像分辨率并分析了非线性啁啾补偿等的影响。对于各种影响因素都给出了数学判据,特别是发现了矩形孔径的光学望远镜可以产生适合于SAIL扫描方式的矩形光学足趾并消除方位向分辨率不均匀降低,可以设计最佳的矩形孔径的尺度分别控制光学足趾在方位向及其垂直方向上的尺度,得到大扫捕宽度和高方位向分辨率;也发现了目标外差延时必须尽量小以克服非线性啁啾和初始光频不稳定性相位误差。