大行程纳米级共平面二维精密工作台的研究

研究开发了一种大行程纳米级共运动平面二维工作台,该工作台采用宏/微两级驱动,宏驱动由滑动导轨、直流无刷电机、精密丝杠组成,微驱动由平行平板柔性铰链和压电陶瓷组成。对平行平板柔性铰链进行了力学分析,并推导计算了其固有频率。工作台移动范围为50mm×50mm,可实现5nm的运动分辨率。工作台在X、Y方向分别装有衍射光栅计量系统,宏微位移由同一套衍射光栅计量系统进行位移计量,计量系统的有效位移分辨率为2.3nm。该二维工作台具有通用化和小型化特点,可以用于微纳米表面的测量与微机电系统的控制与加工。

新型纳米级二维共平面工作台的参数测试

研究开发了一种新型纳米级二维共平面工作台,介绍了其机械结构及工作原理,进行了测量系统测量准确性、重复性以及运动导轨直线度(偏摆)实验,结果表明,工作台具有较高的测量稳定性,直线度高、重复性好,可满足高精度测量的需要。

超精密二维工作台自标定技术研究

基于刚性运动方程和非线性最优化方法提出了一种超精密二维工作台自标定模型,研究了随机测量误差在自标定过程中的传递特性,在此基础上提出了超精密二维工作台自标定算法。给出了一个应用实例,验证了该算法的可行性和有效性。

二维精密工作台离散点测量结果误差分离的新方法研究

针对测量结果中包含的误差，提出一种能够分离精密工作台系统误差的方法。首先利用辅助测量栅格板和二维精密工作台的不同位置进行测量，然后根据栅格板上标记点的测量数据和标称值建立误差分离的数学模型，最终实现对测量结果的误差分离。通过仿真验证了算法的有效性。仿真结果表明：当不存在测量噪声时，能够实现误差的完全分离；当存在测量噪声时，计算值与给定值标准差的相对误差在X轴和Y轴上分别为1．95％和1．52％。对于不同幅度的噪声，工作台系统误差计算值稳定。该算法对噪声不敏感，表现出很好的鲁棒性，可用于测量结果和仪器性能的评价。

给体-受体型二维共轭聚合物的分子共平面性对阻变均一性的影响

有机忆阻器具有超快速度、超低功耗、非易失性存储等优势,有希望成为突破当前冯·诺依曼瓶颈和摩尔定律极限的关键电子元器件。利用2,6-双(三甲基锡)-4,8-双(5-己基-2-噻吩)-苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩,4,9-二溴-6,7-双苯基[1,2,5]噻二唑-[3,4-g]喹喔啉和4,8-二溴苯并[1,2-c:4,5-c']双[1,2,5]噻二唑,通过Stille偶联法合成得到两种新型二维共轭给体-受体型聚合物pBDTT-PTQx和pBDTT-BBT,通过选取位阻较小的取代基、长度较短的烷基链和强推拉电子效应的共轭给体-受体单元优化分子共平面性,并对比研究了共平面性对材料阻变特性的影响。两种材料均具有高鲁棒性的Flash型阻变行为,可循环擦写100圈以上,其中pBDTT-BBT具有更好的分子共平面性,器件表面均方粗糙度仅为1.71 nm,开/关电压的扰动系数仅为9.4%和6.7%,高/低阻态的扰动系数为13.7%和9.4%,相较于PBDTT-PTQx,开/关电压与高/低阻值的稳定性和均一性获得很大提升。

二维超精密工作台自标定算法

基于刚性运动学理论建立了二维超精密工作台运动测量模型,并在此基础上使用辅助测量装置的三个测量位姿和二维傅里叶变换提出了二维超精密工作台自标定算法;通过应用实例验证了该算法的可行性和有效性。

精密高刚度二维气浮工作台的设计与分析

目前精密二维气浮工作台的研究,存在着二维气浮工作台的刚度和承载力较小的问题,设计了一种以精密方箱为基准的精密高刚度二维气浮工作台。该气浮工作台采用整体式气浮导轨副设计,全部构件以精密方箱为位置基准,用精密方箱自身的高平面度、平行度和垂直度来保证X轴和Y轴导轨的运行直线精度和系统刚度,并且工作台采用直线电机驱动,消除了传统机械传递带来的误差。该实验台具有机械精度高、运动直线度高、系统刚度大、安装维护容易等特点,能在精密加工、精密测量领域中广泛使用。

精密二维扫描工作台的研制

简要介绍柔性铰链的概念及其在精密机械中的应用,对最近研制的高精度、宽范围、单层精密二维扫描工作台作了较完整的介绍。

二维微动精密工作台

二维微动精密工作台是一种高精度的测量系统,用于扫描测量被测件表面的微观形貌,在扫描测量工作中要求达到微米级的运动精度,为此建立了X-Z方向的精密运动平台,在二维测量方向上分别达到相应的测量精度要求,并对静压气浮导轨、精密滚动丝杆、滚动摩擦导轨控制等关键技术进行了研究。静压气浮导轨采用了有限元法的设计,使其具有较高的承载能力和刚度。该装置采用模糊PID控制技术,改善了非线性因素的影响,从而获得较高的稳态位置精度。

自带计量标准器的二维位移工作台研究

提出以平面正交衍射光栅作为二维位移工作台计量标准器的方法 ,随工作台的移动 ,光栅能同时检测一个平面上两个方向的位移 .阐述了正交衍射光栅作为位置检测元件的工作原理及其光路布置方法 ,二次衍射光线的两两迭加 ,形成两组干涉条纹信号 ,且这两组干涉条纹信号的相移与光栅两个正交方向的位移呈正比 ,通过光电转换和计数细分处理电路得到条纹信号的相移 ;检测光路布置在工作台下方 ,通过几组直角棱镜使干涉条纹信号进入光电探测器 .实验分析了工作台的测量精度 ,有效分辨率提高到 1 0nm .

基于蒿草切片对比分析激光共聚焦系统的三维重构成像及二维平面成像的应用价值

目的比较激光扫描共聚焦显微镜二维平面成像和三维重构成像在生物组织形态学研究中的运用价值。方法运用我院临床医学研究中心的激光扫描共聚焦显微镜对蒿草切片进行二维平面成像及三维重构成像,实验分为A组:二维平面图像组;B组:垂直叠加三维重构成像组;C组:沿X轴旋转45°三维重构成像组三个组,并对结果比较分析。结果激光扫描共聚焦显微镜不但可以获取的分辨率高和成像清晰的二维平面图像及三维重构图像,还可显示沿着X轴旋转45°的三维重构成像。结果统计显示三维重构图像的荧光值比二维平面图像的荧光值增加,另外三维图像沿X轴旋转45°后,其荧光值也增加。结论与二维平面图像比较,三维重构图像具有三维立体及含图像信息量多的特点,并可沿任意角度显示,更有利于了解对标本的空间结构关系。

超精密二维测量定位系统评定及误差分析

超精密测量定位是实现现代超精密加工的重要环节。以宏微结合式的超精密二维定位平台为基础,组建了基于光谱共焦位移传感器的超精密二维测量定位系统,介绍了该系统的组成与功能实现方法。利用高等级量块对系统进行二维校准,再将该系统应用于二维尺寸的测量,分析了测量误差,并进行了测量不确定度的评定,试验获得该测量系统X、Y方向的测量不确定度分别为89 nm和87 nm.研究表明该超精密二维测量定位系统初步达到了纳米级测量效果。

基于二维零位光栅的高精度平面定位系统

随着微电子工业和纳米加工技术的快速发展,对超高精度的定位基准的要求也越来越高．提出一种基于特殊编码的非周期性二维零位光栅的平面定位传感器,采用在二维方向上的非周期性鳊码产生一个表征鲍对零位的最大输出峰．当两块二维零位光栅的相互位置完全对准时,透过的光强达到峰值,峰值的半宽仅为一个光栅栅格尺寸：当两块二维零位光栅的相互位置稍有移动时,透过光强急剧衰减．用光电接受器件接受透射光强信号,经过电路处理,反馈给定位驱动装置,可以在平面内同时实现x和y方向高精度的定位要求．采用栅格常数为5μm的光栅做实验,可以达到优于20nm的定位精度．实验表明,该平面定位系统可以满足高精度平面定位的要求,有着广泛的应用空间．

新型Nano-CMM二维定位平台研究

介绍了一种新型纳米三坐标测量机二维定位平台的结构设计:平台设计了无爬行的磁浮-滑动复合导轨;引入了“共平面“的导向模式,实现近零阿贝误差;并对二维定位平台力平衡和系统热效应作了优化设计。计算和实验结果表明,平台能有效解决低速驱动时的爬行问题,实现微小步距进给,满足微纳米级定位平台的要求。

SVM二维影像测量机

深圳市思瑞精密机器有限公司自行开发的新一代二维测量产品——SVM二维影像测量机，结合了传统光学和最新计算机图像处理技术，可对工作平面的点、线、网等基本元素进行精密测量，该影像测量机操作简便省时、测量精度高、测量方法多、测量高效便捷，具有批量检测和SPC等功能，其测量软件还可不断更新升级。

激光熔覆成形（1aser cladding forming，LCF）

激光熔覆成形金属零件技术是近年发展起来的一种新的快速光成形技术。其工作原理和其他快速光成形技术相似，即在计算机上生成待制作零件的CAD模型，对CAD模型进行切片处理，使一个复杂的三维零件转变成一系列的二维平面图形，计算机从每一层二维图形中获得扫描轨迹指令。该指令将控制数控工作台的运动，实现激光扫描熔覆。熔覆粉末采用气体输送，逐层叠加熔覆粉末，最终成形出所需形状的零件。LCF技术与其他快速成形技术的区别在于制作的金属零件密度、强度和性能非常好，能够达到甚至超过常规铸造或锻造生产的金属零件，因而具有良好的应用前景。