场反向位形实验

本文叙述了在CF-Ⅰ装置上,使用端部分幅相机、内部径向磁探针和外部轴向差分磁环探针列阵所测得的关于场反向位形的实验结果。     

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（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。     

用于精密位移测量的微型光栅传感器开发

基于双光栅干涉扫描原理,通过复用透射光栅实现干涉扫描型光栅位移传感器的小型化开发。开发了适用于精密位移测量的光栅传感器原理样机。传感器的电路系统包括信号转换放大电路模块和置于传感器D-SUB接口外壳内的信号处理电路模块。通过15 pin接口输出四路电平为2.5±0.5 V的模拟差分信号,差分信号接口可用于高倍细分而达到高分辨率,具备RS422接口适配能力,可以提高传感器远距离传输的抗干扰能力。以电容传感器为基准,光栅位移传感器原理样机实现了±30 nm的重复性精度,满足10 mm/s的测量速度需求,10 s短时位移稳定性达到5 nm,6 h的长时间稳定性达到70 nm。     

时间序列差分干涉术研究激波流场

本文用一种新的时间序列差分干涉术研究模型在超音速风洞中产生的激波流场.实.验中用调Q序列脉冲红宝石激光器作光源,用转镜扫描高速摄影机作为记录设备,结合单Wollaston棱镜差分干涉的方法获得了激波流场的序列差分干涉图.利用图象处理技术对干涉图进行图象处理,人机交互的方式采集数据,用条纹位移转换法将差分干涉图的条纹位移量转换为绝对干涉图的条纹位移量,然后用拉普拉斯变换法计算出了密度的相对分布值.     

Bragg光纤光栅用作滤波器时的输出光脉冲波形分析

对光纤光栅用作接收端光噪音滤波器进行了详细的理论分析,计算了通信系统中矩形光脉冲信号经“强”、“弱”Bragg光纤光栅滤波器后的输出光脉冲波形,同时也计算了矩形光脉冲信号经匹配光滤波器、现行光通信系统中常用F-P滤波器的输出光脉冲波形,对四种滤波器的输出光脉冲波形进行了分析和比较,并分析了输出信号在抽样判决时的码间干扰情况,从输出波形分析认为,光纤光栅用做接收端噪音滤波器比F-P滤波器具有更大的优越性.     

在矩形样品中Rymaszewski公式的适用条件的分析

用有限元法计算了用Rymaszewski公式测量矩形样品薄层电阻时的理论误差与探针距及其游移度、探针离开边界距离的关系;找出了实际测量时理论误差小于3%可放置直线四探针的中央区宽度,并给予实验验证.同时对利用无限系列镜像理论证明得出小矩形样品的薄层电阻测量不受样品边界和探针游移的影响的新方案提出了异议. 关键词：     

用示波器和信号发生器检测磁环B-H磁滞回线的方法

文章介绍了用示波器和信号发生器检测磁环的B-H磁滞回线的原理、方法及使用时应注意的问题。     

叶轮出口总温总压测量用单热膜吸气探针的研究

在完整地分析热丝工作关系式的基础上,设计了一种用于周期性动态温度测量的单热膜吸气探针,进行了稳态校准实验和频响检测实验,得到了与理论分析良好一致的探针输出对温度和压力的变化特性,通过严格的标定,可以做到探针测量精度在1％以内。探针的频响至少可达20kHz。用该探针成功测出了一台低压离心风机叶轮出口的温度分布,表明这种探针以其高频响和足够高的灵敏度适用于叶轮机械转子出口温度分布测量。     

矩形控制脉冲在半导体光放大器中对高斯信号脉冲的压缩效应分析

提出了在半导体光放大器中应用矩形控制脉冲对高斯信号脉冲进行脉冲压缩的新方案.应用Matlab软件数值模拟的结果表明:在保持信号脉冲的峰值增益不变的情况下,具有较高能量的矩形控制脉冲能使输出信号脉冲的宽度得到大幅度压缩.     

扫描近场光学显微镜探针与光场相互作用的分析

采用时域有限差分方法对镀金属膜光纤探针在近场光探测中对光场产生的扰动和相互作用过程进行了数值分析。选择纳米孔径的隐失场光场和镀金属膜光纤探针建立了近场光探测的理论模型,讨论了探针孔径尺寸、扫描高度等因素对光场探测的影响,以及测量光场与初始光场之间的关系等。研究结果表明,当探针孔径尺寸与待测纳米孔径尺寸相当,探针扫描高度在接近探针孔径尺寸的一半时,测量得到的光场分布数据能够准确描述初始光场分布。     

场反向等离子体排除磁通量的测量

场反向位形是紧凑环位形中比较好的一种磁约束位形。等离子体完全由极向磁场约束(没有环向场)。实验证明,场反向位形可以长时间稳定地约束等离子体。它具有环形系统的约束特点,又具有开端系统的简单性。目前已成为研究磁约束等离子体的重要课题之一。 在场反向位形实验中,一个简单而重要的诊断工具就是用差分磁环探针,用以测量场反向位形等离子体所排除的磁通量。等离子体的一般行为可以通过测量排除磁通量数据得到。     

小位移量的动态双频干涉测量

从实用观点检验了小位移量的双频率干涉测量。用声光布莱恪盒进行正弦强度调制的激光束,产生动态干涉的信号和参考光波。接收干涉的光电探测器的输出信号,由光零差和外差分量组成。外差分量携带振动性位移以探测其振幅。正弦振幅可测到0.5nm。     

基于纳米二氧化锰酶促反应传感器的构建及应用研究

纳米二氧化锰无机酶因其具有催化性高,稳定性好,成本低廉等优点,在免疫检测中具有潜在的应用前景。本文利用纳米二氧化锰和酶催化沉积放大技术,与免疫磁分离相结合,构建了一种新型用于甲胎蛋白(AFP)检测的纳米探针。该探针通过纳米二氧化锰的原位大量聚合实现了输出信号的有效放大,经过对比,该方法对原输出信号的放大效果显著。该探针检测速度快,灵敏度高,为AFP的检测提供了新的思路。     

基于差分开关振荡器的宽带电磁脉冲辐射系统

设计了一种差分开关振荡器,能够产生中心频率300 MHz的差分衰减振荡信号,并研制了基于差分开关振荡器和螺旋天线的辐射系统。首先将相同中心频率的差分开关振荡器与单端开关振荡器对比,表明差分开关振荡器的耐压和输出电压是单端开关振荡器的两倍;然后介绍了差分开关振荡器的设计方案,对其阻抗特性和静电场分布进行了分析,仿真了其瞬态工作过程;之后根据差分开关振荡器的输出形式,研制了一种差分注入的螺旋天线,作为系统的辐射天线;最后介绍了该差分型辐射系统在不同辐射距离,不同充气气压下的实验结果,并与单端型辐射系统进行了对比。结果表明,该辐射系统能够产生中心频率300 MHz,百分比带宽约20%的高功率宽带电磁脉冲,最大辐射场强约18 kV/m,有效电势约110 kV,场强与单端型辐射系统相比近似提高了1倍。     

带开口磁环的周期永磁聚焦系统的轴向磁场

 基于磁环的元电流模型,分析了永磁磁环的轴向磁场分布规律。理论计算和测试结果表明:轴向磁化磁环中心轴上的磁感应强度不存在径向分量,只有轴向分量;但磁环开口后,轴向磁场降低,而径向磁场增加,其中心轴上的合成磁感应强度体现出非轴对称性,不利于其在周期永磁（PPM）聚焦系统中的应用。根据磁场的轴向分量和径向分量的分布特点,设计和优化了带开口磁环的PPM系统,实现了轴向磁场的周期化。     

基于光栅应变传感器的纳米测量机探针设计

为了提高纳米坐标测量机探针的测量精度,且能满足对复杂曲面或微结构进行精确测量的要求,提出了一种新颖的基于微探针系统的光纤布拉格光栅(FBG)探针。该探针具有较高灵敏度和可重复性。提出该新型FBG探针,即探针里有一个熔融的球形顶端,FBG作为应变传感器内置在测杆上。介绍了光纤探针的基本原理,并利用有限元软件ANSYS 11对探针的应变分布在轴向和横向载荷两种典型配置分别进行了仿真分析,结果表明仿真分析和理论计算相吻合。通过实验对光纤探针的灵敏度和分辨率分别进行测试。实验结果表明,在轴向载荷条件下,用位移分辨率为1.5 nm的压电换能器对探针进行性能测试,得到光纤探针的测量分辨率为60 nm。即光纤探针具有较高的灵敏度和分辨率,其性能满足实际测量需要。     

数值模拟探针诱导表面等离子体共振耦合纳米光刻

采用有损耗介质和色散介质的二维时域有限差分方法,数值模拟了以光波长514.5nm的p偏振基模高斯光束为入射光源,激发Kretschmann型表面等离子体共振,并通过探针的局域场增强效应实现纳米光刻的新方法——探针诱导表面等离子体共振耦合纳米光刻.分别就探针与记录层的间距以及探针针尖大小,模拟分析了不同情况下探针的局域场增强效应和记录层表面的相对电场强度振幅分布.结果表明,探针工作在接触模式时,探针的局域场增强效应最明显,记录层表面的相对电场强度振幅的对比度最大;当探针针尖距记录层5nm时,针尖下方记录层表面的相对电场强度振幅大于光刻临界值的分布宽度与针尖尺寸相近. 关键词： 纳米光刻 表面等离子体共振 时域有限差分方法     

用于等离子体诊断的磁探针矩形分布线圈注释

将傅里叶级数分析用于等离子体诊断的磁探针矩形分布线圈,表明关于它能代替正弦、余弦线圈的论述是无疑的。     

空间滤波转速遥测中旋转方向的辨识方法

基于微分差相关分析和旋转中心定位,提出了用于空间滤波转速遥测中旋转方向的辨识方法。该旋转方向辨识法是将差分空间滤波器中相邻两个光电池的输出信号经微分、相减、取绝对值后再积分计算得到微分差相关值,用其最小值处延时量的符号确定旋转体像在该两光电池处的线速度方向,再依据该线速度方向和旋转中心位置来判定旋转方向。其中的旋转中心位置是利用双差分空间滤波传感器输出信号的两个中心频率及其变化计算系数k,再由k值和较大中心频率对应的差分空间滤波器所在的位置来确定的。仿真分析实验验证了所提出的旋转方向辨识方法简单易实现。该方法对随机相位不敏感,有效地解决了空间滤波转速遥测中的旋转方向辨识难题。