非共振轻敲模式原子力显微镜的研究

原子力显微镜(AFM)是在微纳尺度观测以及操纵样品的重要工具。与传统的接触模式和轻敲模式AFM相比,非共振轻敲模式AFM因为其控制力精度高并可同步获取多种机械特性等优势得到了广泛的应用。采用基于背景相减和同步算法相结合的方法搭建了一套自制的非共振轻敲模式AFM,并对位置检测电路建立了通用噪声仿真模型,优化了位置检测电路噪声,从而优化了最小可控力的精度,使其最小可控力小于50 pN。接着通过对标准硅材料栅格进行形貌表征验证了系统的成像性能,以及对复合材料的形貌、粘附力、形变等多种力学性质表征,验证了系统及成像方法的有效性。

静止气象卫星上的闪电探测系统设计

介绍了由光学系统、焦平面、图像处理单元、背景存储单元等组成的搭载在静止气象卫星上的闪电探测系统。说明了整个系统的组成结构和工作原理,确定了各个分系统的功能和相互的关系。详细讨论了闪电探测中,提取闪电信号面临的主要问题,以及从光学系统和处理算法两个方面来解决信号捕获的问题。这样得出的系统可以满足长时间、大范围、不间断的闪电探测的要求。