微机电系统谐振器原子力显微镜探针设计与检测

为克服既有原子力显微镜（AFM）悬臂式探针的谐振频率难以超过3.5 MHz，Q值低、成像速度低及在液体中成像效果欠佳等缺点，设计并制作了一种基于微机电系统（MEMS）谐振器的I2形探针，并成功实现了成像实验。为更进一步提高I2形探针的力灵敏度，从结构设计和检测方法入手，对原有探针进行改进。设计了简单有效的电阻差分检测方法，成功去处了输入端与输出端的耦合现象；采用局部离子注入的方法，提高了压阻敏感的传输效率。实验结果显示，在输入信号相同的条件下，改进后探针的输出信号与原有探针相比，输出信号得到了明显提高。计算结果表明，采用新方法制作的探针可使力灵敏度提高10倍以上。     

微机电系统谐振器原子力显微镜探针设计与检测

为克服既有原子力显微镜（AFM）悬臂式探针的谐振频率难以超过3.5 MHz,Q值低、成像速度低及在液体中成像效果欠佳等缺点,设计并制作了一种基于微机电系统（MEMS）谐振器的I2形探针,并成功实现了成像实验。为更进一步提高I2形探针的力灵敏度,从结构设计和检测方法入手,对原有探针进行改进。设计了简单有效的电阻差分检测方法,成功去处了输入端与输出端的耦合现象;采用局部离子注入的方法,提高了压阻敏感的传输效率。实验结果显示,在输入信号相同的条件下,改进后探针的输出信号与原有探针相比,输出信号得到了明显提高。计算结果表明,采用新方法制作的探针可使力灵敏度提高10倍以上。     

原子力显微镜与表面形貌观察

简要介绍原子力显微镜观察材料表面形貌的原理。运用原子力显微镜,观察CD,VCD,DVD和可擦写的VCD光盘的刻录划痕,分析各类光盘的刻录特征,指出原子力显微镜在观察材料表面微米至纳米尺度形貌是非常有效的。     

微机电系统谐振器原子力显微镜探针设计与检测（英文）

为克服既有原子力显微镜(AFM)悬臂式探针的谐振频率难以超过3.5 MHz,Q值低、成像速度低及在液体中成像效果欠佳等缺点,设计并制作了一种基于微机电系统(MEMS)谐振器的I2形探针,并成功实现了成像实验。为更进一步提高I2形探针的力灵敏度,从结构设计和检测方法入手,对原有探针进行改进。设计了简单有效的电阻差分检测方法,成功去处了输入端与输出端的耦合现象;采用局部离子注入的方法,提高了压阻敏感的传输效率。实验结果显示,在输入信号相同的条件下,改进后探针的输出信号与原有探针相比,输出信号得到了明显提高。计算结果表明,采用新方法制作的探针可使力灵敏度提高10倍以上。     

液相型原子力显微镜的研制及其应用

讨论了液相型原子力显微镜(AFM)的液相探头、液体池、图像扫描处理软件以及扫描与光电反馈控制电路系统.利用该液相型AFM分别进行了气相和液相环境中的样品表面形貌测量,给出了理想的图像结果.实验表明,该液相型AFM具有优良的液相扫描性能,同时保持了很高的图像分辨率、稳定性和重复性.     

新型AFM探针的制备及应用

采用熔拉 -腐蚀复合方法 ,将普通单模石英光纤制成直锥形光纤探针。利用自制工具将探针打弯 ,制成悬臂式光纤探针 ,在AFM上取得了较理想的测试结果。将自制光纤探针和商用硅材料探针获得的两种扫描图像进行了对比 ,分析了悬臂式光纤探针的特点     

原子力显微镜在PLD法制备ZnO薄膜表征中的应用

利用脉冲激光沉积(PLD)法在氧压为16 Pa、衬底温度为400~700 ℃时,在单晶Si(100) 衬底上制备ZnO薄膜,并通过原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)谱和光致发光谱对制得的薄膜样品进行表面形貌、结构特性和发光性质研究。其中通过原子力显微镜对样品的二维、三维以及剖面线图进行了分析。结果表明衬底温度700 ℃时得到的薄膜样品表面较均匀致密,晶粒生长较充分,结晶质量较高,相对发光强度高。控制氧压为5.7 Pa,在衬底温度为600 ℃,沉积时间分别为10,20,45 min制备ZnO薄膜样品;利用原子力显微镜对样品进行表面形貌观察,得知只有沉积时间足够长才能使薄膜表面晶粒充分生长。     

原子力显微镜在生物物理领域的新应用

介绍了原子力显微镜在生物物理领域的最新应用:蛋白质去折叠、DNA拉伸、生物膜受力,通过分析实验得到的力谱,可以获取关于蛋白质、DNA、生物膜结构信息.原子力显微镜不仅能反映测量体系的力学性质,由于其具有独特的时间、空间分辨及实时成像,因而能提供更多信息.     

扫描探针显微镜在工业产品检测中的应用前景

讨论了扫描探针显微镜（ＳＰＭ）的应用领域和ＳＰＭ的发展现状，重点探讨了国产ＳＰＭ应用于信息产业、能源产业以及航空航天等工业领域中高新技术产品质量检测的存在、的问题、以及应用的前景。     

激光纳米振动测量技术研究

本文通过对电子散斑小振幅振动测量的线性分析,实施一系列特殊算法、散斑平均技术及特殊图象处理等工作,使得纳米振动测量系统的测量精度得到较大提高.该系统将具有全场、非接触、测量速度快、测量精度高等优点,目前它也是纳米全场振动测量的唯一方法.     

旋转矢量法在解决简谐振动相关问题中的应用

用旋转矢量法解决简谐振动问题会使解题难度降低,可以形象、直观地表示出简谐振动中各物理量之间的相互关系,有助于简化问题解决中的数学过程.在求解波动问题时,旋转矢量法同样可以有效地解决相位的问题.     

复数在振动与波动教学中的应用

本文通过若干实例说明 ,采用复数表示振动方程和波动方程将给某些运算带来许多方便 ,建议在振动与波的教学中引入复数     

Kriging与响应面方法在气动优化设计中的应用

近似模型方法在工程优化设计中开始得到重视。本文分别应用Kriging方法和响应面方法进行了翼型气动优化设计。结果表明,Kriging方法的设计结果,升阻比较参考翼型提高了81%;在初始设计空间,响应面方法的结果很差,通过不断缩减设计空间,设计得到了有效的改善,升阻比提高了70%,但需要的计算量远远高于Kriging模型。     

激光束偏振特性及其在准直测量中的应用

本文用麦克斯韦方程组分析了高斯光波的偏振特性。结果表明,场矢量除了含有主偏振分量和纵向偏振分量以外,还存在一个非零的正交偏振分量,并提出了一种基于激光束偏振特性的准直测量方法。     

振动位移幅值的自动测量方法

本文对振动台位移幅值的自动测量方法进行了研究 ,利用迈克尔逊干涉仪原理实现了对微小振动位移的干涉测量。     

电子散斑测振技术进展

综述了电子散斑在振动测量中的发展和应用,对电子散斑测振的各种方法进行评价。     

双光路电子散斑振动测量系统

本文给出了一种双光路电子散斑振动测量系统,该系统结合了普通ESPI离面振动测量光路和退敏感光路,既能对较大振幅范围的振动进行定性观测,又能实现全场自动定量分析,同时避免了相位去包裹处理.系统具有较高的抗干扰能力,可以应用于实际工程中复杂非连续结构的振动特性分析.     

多重网格法在非结构网格中的应用

将多重网格法运用于非结构网格.网格是通过聚合法得到的,网格之间是相互关联的.方程的求解采用Jamson的有限体积法.给出了二维、三维情况的数值算例.     

补偿原理在测量技术中的应用

本文通过具体例子说明,补偿原理不仅是物理实验中的一种基本测量方法,而且在工程测量中有重要应用并以此强调物理实验教学中工程技术的密切联系,在教学中突出实验方法是很有必要的。