基于硅悬臂高阶谐振的动态原子力显微镜的快速扫描

利用原子力显微镜(AFM)硅悬臂器件具有多阶谐振模态的特性,提出了基于硅悬臂高阶谐振特性构建动态AFM来实现快速扫描的方法,并研制了可工作于一阶模态和高阶模态的AFM。介绍了高阶谐振AFM系统的基本结构和工作原理,从理论上证明了利用硅悬臂梁高阶谐振特性实现快速扫描的可行性。以自制的AFM为研究对象,分析了影响动态AFM扫描速度的主要因素,对系统各模块的响应时间进行了分析、测试,并通过实验证明了AFM在二阶谐振模态下的稳定时间明显小于一阶谐振模态下的稳定时间。最后,分别用一阶、二阶谐振模态对光栅试样在同一区域的表面形貌进行了扫描测试,测试数据表明:在相同条件下,AFM的扫描速度在二阶谐振模态下约是一阶模态下的3.3倍。理论分析和实验结果证明了利用高阶谐振探针提高AFM扫描速度的可行性和有效性。

捷变微波频率合成器的设计

本文讨论采用DDS+PLL的捷变微波频率合成器的设计方案。该方案利用DDS的快速频率切换和PLL的环路跟踪能力实现微波信号的快速跳频,在PLL反馈回路的设计上采用分频和混频的工作方式,电路简单而且保证输出信号具有较高的频谱纯度。文中详述该合成器的主要技术指标和各种影响因素,并给出相应的工程计算方法和最终的测试结果。

单变量递推法莫尔条纹信号误差分离算法

提出一种莫尔条纹信号误差分离算法。该算法假定相邻几个莫尔条纹信号周期内的信号幅值和误差项为恒定值,构建一组单变量误差分离算式,其中每一个分离算式仅包含有一个莫尔条纹信号误差项,之后将每一个分离算式求解出的独立误差分离值组合在一起,统一对莫尔条纹信号进行递推修正,当递推修正的误差分离值偏差小于设定值时,递推修正结束,而递推过程中的所有中间误差分离值之积或之和就是莫尔条纹信号误差的完全分离值。实验表明,上述分离算法简单,分离精度高,可以同时分离出≥10%不等幅误差值、≥10%直流误差值以及≥35°正交误差值等。