探针实验力学

扫描探针显微系统的发明，使人们通过探针获得了原子级的微观结构，而近年的研究更是将探针技术应用于各种相互作用的检测和分析之中。一个以探针为检测平台的新的检测技术和系统已日益凸显并引起广泛关注。本文提出探针实验力学这一新概念，并以探针为主题介绍其在微纳尺度材料和结构的力学性能检测中的相关技术和典型应用。涉及探针检测系统及其标定、探针检测中的夹持和加栽、探针和试样表面的相互作用、探针微力传感器等。     

《高温测量的探针技术》

一本新的应用技术书籍《高温测量的探针技术》1987年1月由中国计量出版社出版。该书从应用技术的角度,介绍高温领域各种探针的测量技术,着重描述探针的基本实验方法,对常用典型的探针及特殊用途的探针都作了必要的介绍。全书共分五章,内容包括等离子体诊断用探针技     

探针实验力学

扫描探针显微系统的发明,使人们通过探针获得了原子级的微观结构,而近年的研究更是将探针技术应用于各种相互作用的检测和分析之中.一个以探针为检测平台的新的检测技术和系统已日益凸显并引起广泛关注.本文提出探针实验力学这一新概念,并以探针为主题介绍其在微纳尺度材料和结构的力学性能检测中的相关技术和典型应用.涉及探针检测系统及其标定、探针检测中的夹持和加载、探针和试样表面的相互作用、探针微力传感器等.     

《高温测量的探针技术》

一本新的应用技术书籍《高温测量的探针技术》1987年1月由中国计量出版社出版。该书从应用技术的角度,介绍高温领域各种探针的测量技术,着重描述探针的基本实验方法,对常用典型的探针及特殊用途的探针都作了必要的介绍。全书共分五章,内容包括等离子体诊断用探针技 ...     

金属流体速度的阵列探针测量方法研究

不透明液态金属的速度测量在电磁冶金和核能领域具有十分重要的作用,能为相关现象的解释提供直接的数据支持。以电磁学中的欧姆定律为基础,搭建了一套多探针阵列的金属流体速度测量系统。通过设计探针的排布形式、数据采集系统和数据处理方法,以磁场环境下圆柱绕流问题为实验对象,实验验证了探针插入和排布方式对测量结果的影响,结果表明探针插入流体与探针紧贴壁面所测量得到的速度误差约为5%,而探针排布方式引起的测量误差为2.5%～10%。另外,实验中还发现阵列探针伸入到流体中不影响其对金属流体非定常波动频率的测量,流场的波动频率也不会受到周围探针的影响。     

光纤探针在爆轰实验中的应用实例

介绍了光纤探针在爆轰实验中的两个应用实例：一是利用光纤探针测量爆轰驱动飞片的速度以及飞片的平面性;二是光纤探针在利用稀疏追赶技术测量强爆轰产物——声速中的应用。表明光纤探针是精确测量上述问题的手段之一。     

磁探针速度传感器研究

应用Hopkinson杆装置,对磁探针速度计进行了实验测定。发现对待测自由面速度阶跃,磁探针有两种类型稳定的输出信号,分别对应于不同的速度范围。对某个特定磁探针来说,其初始信号峰值与速度成正比的条件是速度大于某个阈值。实验还测定了间距大小对磁探针输出信号的影响,给出了磁探针对阶跃实验的响应波形。基于实验条件,本文探讨了磁探针原理、测量电路特性以及靶板涡流的穿透深度等理论问题,得到的结果可以定性解释磁探针的两种特征信号以及它们间的转化机理。本文工作表明,磁探针可以用来定量测量自由面速度的初始阶跃幅度,准确测定全时域的速度阶跃时刻,但不足以确定整个速度历史。为使这种传感器更加成熟,其结构和线路有待改进。     

用于等离子体断路开关中的磁探针诊断技术

介绍了用于等离子体断路开关实验中的磁探针诊断的基本原理以及磁探针的制作、标定、测量方法和最终的测试结果。对磁探针积分器参数选择及测试中需注意的几个问题进行了讨论和分析。实验结果表明，磁探针诊断在等离子体断路实验中是一种简单而且有效的诊断手段。     

可用于冲击波灵敏探测的小型PZT弹簧探针

介绍了小型PZT弹簧探针的制作工艺、检测方法以及利用小型PZT弹簧探针进行冲击波测量的实验结果。结果表明，所制作的小型PZT弹簧探针可满足低压下冲击波的灵敏探测。     

可识别微层裂前界面的阶跃信号电探针测试技术

受微喷射物质干扰,现常用的测试技术难以对复杂结构金属样品微层裂前界面进行准确识别,针对该问题提出阶跃信号电探针测试技术。对传统电探针受微喷射物质干扰出现不正常放电现象的原理进行分析,设计阶跃信号形成电路。开展锡金属样品爆轰实验,对比传统电探针和阶跃信号电探针的放电波形,分析阶跃信号电探针数据解读方法,联合X光测试技术,对阶跃信号电探针放电波形阶跃信号高电平出现时刻进行检定。实验结果表明:阶跃信号电探针测试技术能够识别微喷射物质的干扰,可用于爆轰加载下金属样品微层裂前界面的识别。     

一种真空镀膜同轴电探针

介绍一种磁控溅射真空镀膜同轴电探针的结构、制作工艺。用扫描电镜（ＳＥＭ）对探针镀膜剖面进行了观察分析。通过二级轻气炮实验检验了此同轴电探针接通性能，它具有较好的时间响应性。     

微喷射物质作用下脉冲信号电探针的放电机理

针对脉冲信号电探针在微喷射物质作用下出现的“非正常”放电现象,提出了微喷射物质K+R_x等效电路模型,用以解释微喷射物质导通电探针放电机理。开展爆轰实验,联合X射线测试技术,确定了电探针放电区域处于微喷射区与微层裂区的过渡地带,并发现电探针的3类“非正常”放电现象。建立电路仿真模型,将微喷射物质等效成K+R_x电路,调节K+R_x等效电路模型参数,模拟电探针的3类“非正常”放电现象。仿真结果表明,K+R_x等效电路模型很好地解释了微喷射物质作用下脉冲信号电探针的放电机理。     

七孔探针的神经网络校准与制造偏差分析

作为一种可以同时获得流动速度的大小和方向、以及总压和静压的气动测量装置,七孔探针能够被广泛应用于各种大角度的流动测量。但是它的校准过程周期很长,代价昂贵,影响了探针的推广和批量制造。神经网络算法被用于该探针的校准过程,弥补常规校准方法的不足;在掌握足够多数据点的前提下,一个经过优化的神经网络结构使得对校准精度的提高和进一步改善大角度条件下的探针性能成为可能;同时本文利用CFD数值方法分别模拟了两根探针的不可压绕流流动,实现其数值校准过程,通过对结果的比较和对探针制造过程中产生的典型的制造偏差进行分析,研究了典型制造偏差对校准系数和校准精度的影响。     

PVDF膜在冲击波传播时间测量中的应用

利用PVDF膜测量冲击波走时，给出了用PVDF膜和弹簧探针组成的组合式压电探针的制作方法，以及用组合式压电探针与PVDF膜测量LiH样品中冲击波走时。结果表明，在低冲击压力下，PVDF膜用于冲击波走时测量具有较好的重复性和时间响应特性。     

分子沉积膜纳米压痕过程的分子动力学模拟

在利用联合原子模型并考虑静电力作用的基础上，采用分子动力学模拟方法研究了金探针作用下分子沉积膜的纳米压痕过程，并对其纳米力学行为进行了理论分析．结果表明，分子沉积膜在探针压下过程中出现了明显的接触跳跃现象，探针下面的膜的分子倾角和法向载荷呈现出相同的滞后趋势，这可能是探针和分子沉积膜之间粘着力作用的结果．     

基于不同探针作用下石墨烯边界效应的摩擦调控

石墨烯作为一种固体润滑剂,广泛应用于微纳机械设备中. 尽可能地减少石墨烯的摩擦是提高器件性能、延长器件寿命的关键措施. 采用改变石墨烯表面作用区域的方法对石墨烯与探针尖端的摩擦进行了研究. 利用锥形探针和球形探针测量了石墨烯与SiO₂/Si基底的边界位置及到石墨烯中心区域之间的平均摩擦力. 结果表明:对于单层石墨烯,在锥形探针的作用下,石墨烯中心区域的平均摩擦力明显大于其边界区域处的平均摩擦力;而在球形探针的作用下,石墨烯的平均摩擦力随所选区域的变化不明显. 对于多层石墨烯,在两种探针作用下,石墨烯的平均摩擦力随所选区域的变化都不明显.      

七孔探针可压缩流场测量研究

介绍了七孔探针用于亚音速可压缩流的标定方法。作为一种可以同时获得流动速度大小、流动偏角、总压和静压的气动测量装置,七孔探针被广泛应用于各种流动测量,包括可压缩流动。但是它的校准过程周期很长,代价昂贵,影响了探针的推广。本文以数值计算为手段,对七孔探针进行亚音速可压缩流校准与测量的研究。结果表明,其校准拟合精度流动角为2%,内外区的总静压相对标准偏差都没有超过3%,高于相同状态下的实验校准精度。在实际应用中,本方法用于指导传统实验标定方法,可以节约大量的标定时间和成本,使七孔探针在亚音速可压缩流的测量变得简单可行。     

双模态振幅调制原子力显微术对比度反转研究

双模态振幅调制原子力显微术广泛应用于微纳米力学成像,然而成像过程中可能存在的对比度反转问题会造成成像结果的难以理解和解释。将有限差分法和同相正交法相结合,采用数值方法研究了不同力常数探针、样品组分力学性能以及成像参数设置对双模态振幅调制原子力显微术二阶模态振幅和相位对比度反转的影响。研究结果显示,对于硬探针,不同粘度系数组分上二阶模态振幅和相位对比度随弹性模量增加无反转产生。探针在不同弹性模量组分上二阶模态振幅对比度随粘度系数增加会产生反转,而二阶模态相位对比度则无反转产生。对于软探针,组分弹性模量或粘度系数增加会造成相互作用区转变,使探针响应产生跳变。软探针在组分弹性模量较高时二阶模态相位对不同粘度系数的对比度以及在粘度系数较小时对不同弹性模量组分的对比度均较硬探针更低。两种探针在不同弹性模量组分上二阶模态振幅对比度随着二阶模态自由振幅的增加会发生反转,而不同粘度系数下的对比度则未出现反转。此外,二阶模态自由振幅越小,则二阶模态相位对不同弹性模量或粘度系数组分的对比度越高。二阶模态振幅或相位对比度在不同相互作用区可能会发生反转,成像时应使相互作用区处于排斥区,可提高对比度。     

壁湍流相干结构的教学实验(二)──单丝热膜探针的标定

介绍热膜测速的基本原理,水探针校准器的基本构造以及标定单丝热膜探针的基本方法和步骤,为在水相中用热膜测速仪测量平板湍流边界层作准备。     

消息与动态

烧蚀试验纵横向自动送进系统研制成功电弧加热器烧蚀试验是研究再入飞行器防热层的地面模拟试验的主要手段。为了更好地模拟飞行条件,人们一直致力于电弧加热器性能的改进。随着电弧加热器运行技术的提高,用来测量参数的各种水冷探针极易烧毁。因此瞬态焓探针,零点量热计等快速扫掠型探针应运而生,而后者需要一套可调速