设备监测与诊断系统构成技术的研究和实践

对适用于设备监测诊断系统的多种体系结构进行分析与研究，指出各自的优缺点和适用对象，并以２００ＭＷ汽轮发电机组监测诊断系统的结构设计为例，进行了实例设计分析。     

基于修正等效介质理论的微纳深沟槽结构反射率快速算法研究

利用等效介质理论和严格耦合波理论研究比较微纳米级高深宽比深沟槽结构的红外反射谱,提出一种对等效折射率加入色散修正项的深沟槽结构反射率快速算法. 通过超越色散方程分析和大量计算发现,加入的等效折射率色散修正项与波长的平方成反比,并且与深沟槽结构的材料、周期和占空比有关. 这种新的计算方法可以非常精确地获得高深宽比深沟槽结构的反射率,而且明显提高了运算速度,在复杂深沟槽结构基于模型的红外反射谱测量中具有重要的应用价值,可以应用于微电子和微机电系统制造过程中高深宽比微纳深沟槽结构刻蚀进度的在线实时监测. 关键词： 深沟槽结构 严格耦合波理论 等效介质理论 反射率     

基于Mueller矩阵成像椭偏仪的纳米结构几何参数大面积测量

为了实现有效的工艺监控, 在批量化纳米制造中对纳米结构的关键尺寸等几何参数进行快速、低成本、非破坏性的精确测量具有十分重要的意义. 光学散射仪目前已经发展成为批量化纳米制造中纳米结构几何参数在线测量的一种重要手段. 传统光学散射测量技术只能获得光斑照射区内待测参数的平均值, 而对小于光斑照射区内样品的微小变化难以准确分析. 此外, 由于其只能进行单点测试, 必须要移动样品台进行扫描才能获得大面积区域内待测参数的分布信息, 从而严重影响测试效率. 为此, 本文将传统光学散射测量技术与显微成像技术相结合, 提出利用Mueller矩阵成像椭偏仪实现纳米结构几何参数的大面积快速准确测量. Mueller矩阵成像椭偏仪具有传统Mueller矩阵椭偏仪测量信息全、光谱灵敏度高的优势, 同时又有显微成像技术高空间分辨率的优点, 有望为批量化纳米制造中纳米结构几何参数提供一种大面积、快速、低成本、非破坏性的精确测量新途径.     

基于Mueller矩阵椭偏仪的纳米压印模板与光刻胶光栅结构准确测量

在纳米压印工艺中,对模板和压印结构的几何参数进行快速、低成本、非破坏性地准确测量具有非常重要的意义.与传统光谱椭偏仪只能改变波长和入射角2个测量条件并且在每一组测量条件下只能获得振幅比和相位差2个测量参数相比,Mueller矩阵椭偏仪可以改变波长、入射角和方位角3个测量条件,而且在每一组测量条件下都可以获得一个4×4阶Mueller矩阵共16个参数,因此可以获得更为丰富的测量信息.通过选择合适的测量条件配置,充分利用Mueller矩阵中的测量信息,有望实现更为准确的纳米结构测量.基于此,本文利用自主研制的Mueller矩阵椭偏仪对硅基光栅模板和纳米压印光刻胶光栅结构进行了测量.实验结果表明,通过对Mueller矩阵椭偏仪进行测量条件优化配置,并且在光学特性建模时考虑测量过程中出现的退偏效应,可以实现压印工艺中纳米结构线宽、线高、侧壁角以及残胶厚度等几何参数更为准确的测量,同时对于纳米压印光刻胶光栅结构还可以直接得到光斑照射区域内残胶厚度的不均匀性参数.     

大型轧机主传动系统在线监测研究

介绍了一套用于大型轧机主传动的在线监测系统，该系统对扭矩采用间接监测法，既达到了监测扭矩的目的，又避开了轧机恶劣的工作环境，其中的剩余寿命预测有助于实现基于状态的预测性维修，这对保证轧机运行的安全性和可靠性，避免灾难性事故发生，减少停机损失，具有指导作用。     

内燃机气缸压力的振动信号倒谱识别方法

分析了内燃机缸盖系统的传递特性,提出了利用缸盖表面振动信号识别气缸压力的倒谱分析方法。通过倒谱开窗并进行平滑处理,使测量的振动信号和计算的传递函数更具鲁棒性,可以消除传感器测点位置和内燃机运行工况等敏感因素的影响。实验及分析结果表明了这种方法的可行性和有效性。     

用主轴转速波动信号在线监测铣刀破损状态

讨论了用主轴围速波动信号在线监测铣刀破损的可能性，主轴转速流动信号安装在铣床主轴上的光电编码器获取，给出了高速采集主轴转速波动信号的采信板原理框图，对转速波动信号进行时域分析，从中抽取不同的特征参量进行信息融合来监测铣刀破损状态。     

深紫外准分子激光实时曝光剂量控制算法研究

提出了一种面向步进扫描投影光刻机的深紫外准分子激光实时曝光剂量控制算法。通过建立扫描曝光过程的抽象模型并分析准分子激光器单脉冲能量波动特性,提出采用闭环反馈控制进行实时调节,着重研究了抑制单脉冲能量超调和随机波动的有效算法。在一台波长为193 nm、重复频率为4 kHz、单脉冲能量为5 mJ的ArF准分子激光器上进行了实验研究。结果表明,当脉冲个数仅为20时算法控制下的剂量精度即可达0.89%,不但满足亚微米光刻越来越严的剂量要求,而且有助于提高光刻机生产效率和激光器使用效率。     

一种背压控制排气再循环系统的设计

提出了一种背压控制ＥＧＲ系统的设计方法．该系统由排气再循环阀和背压转换器组成，具有闭环反馈控制特性，保证汽油机在低负荷和全负荷时不进行ＥＧＲ，在中高负荷区域则ＥＧＲ流量随负荷增大而增大．给出了ＥＧＲ流量的计算公式，讨论了该系统的结构参数对ＥＧＲ流量的影响．     

基于腔衰荡技术的光纤双环路一氧化碳浓度监测系统研究

对光纤环形腔技术的传感原理进行了理论推导,并设计了一种双环路一氧化碳浓度测量系统.分析了掺铒光纤放大器在系统中的作用及其增益波动对系统的影响,通过对掺铒光纤放大器的增益进行反馈控制,进一步了提高了测量系统的稳定性和精确性.通过实验,得出了不同浓度的一氧化碳所对应的衰荡曲线.分析了不同浓度的气体对光的吸收特性及衰荡时间与浓度的关系,为实现气体浓度的高准确度在线测量提供了重要的依据.