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最新刊期

2003 年第 2 期

微纳技术

基于体硅工艺的静电致动微夹持器制作工艺分析
李勇,李玉和,李庆祥,訾艳阳
2003, 11(2): 109-113.

摘要：介绍了一种基于体硅工艺的大尺寸、大深宽比梳状静电致动微夹持器的制作工艺。对微夹持器制作中的关键工艺进行分析,重点分析ICP蚀刻工艺的蚀刻时间对结构的影响,总结导致器件失效的原因,探讨了减少失效的方法。加工过程中采用分步加工的办法控制蚀刻时间,成功的释放了宽6μm,厚60μm,等效长度达5470μm的悬臂梁型微夹持臂。研制出一种良好性能的具有S形柔性结构夹持臂的梳状静电致动微夹持器。
关键词：体硅工艺;电感耦合等离子体;蚀刻;微夹持器

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发布时间：2020-08-12
Prediction of electromigration failure in passivated polycrystalline line
Kazuhiko Sasagawa,Masataka Hasegawa,Masumi Saka,Hiroyuki Ab?
2003, 11(2): 114-119.

摘要：Recently, a governing parameter for electromigration damage in passivated polycrystalline lines, AFD_gen^*, was formulated considering the effect of the atomic density gradient. In this study, a prediction method for electromigration failure in a passivated polycrystalline line was proposed using AFD_gen^*. The characteristics of film used for prediction is established in advance using a method based on AFD_gen^*. The film characteristics of metal lines with different lengths were determined experimentally by AFD_gen^*-based method. From the film characteristics obtained, both lifetime and location of failure in the passivated polycrystalline lines were predicted through numerical simulation of failure process. Good agreement has been shown between the predicted and the experimental results concerning both lifetime and location of failure.
关键词：electromigration;passivated polycrystalline

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发布时间：2020-08-12
电磁型平面微电机及其制作工艺
郭占社,吴一辉,宣明,王淑荣
2003, 11(2): 120-124.

摘要：为得到一种尺寸小、输出力矩大、转速高的直流可调速微电机,提出了一种利用微机械加工工艺制作微电机的方法。定子和转子都做成平面结构,定子线圈采用了平面型、无槽式集中绕组;线圈之间采用了三相星形连接方式,采用了微机械LIGA工艺和硅微机械加工工艺;转子采用钕铁硼永磁材料,进行轴向充磁,成辐射状间隔分布。装配时转子分布于定子两侧,不但减小了电机尺寸,还有利于定子的散热。把装配完毕的微电机接通三相半控控制电路对其转速和力矩进行了测试,测试结果表明,电机运转平稳,输出力矩大。
关键词：平面微电机;LIGA工艺

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基于原子力显微镜(AFM)的微加工系统
夏加飞,孙涛,闫永达,梁迎春,程凯,董申
2003, 11(2): 125-129.

摘要：目前原子力显微镜(AFM)已经成为纳米加工领域中一种重要的加工手段,但由于其自身扫描陶管及针尖等因素的影响,AFM的微加工能力在很大程度上受到限制。利用三维微动工作台结合原子力显微镜以及锋利的金刚石针尖组成微加工系统,通过编程获取微结构的轮廓,选择RS-232串口作为通讯方式,发送字符串命令控制工作台的运动实现预定的轨迹,从而消除了扫描陶管运动范围有限且存在漂移和滞后的影响,解决了氮化硅和单晶硅针尖加工材料范围有限的问题,提升了AFM的加工能力,并加工出较为复杂的微结构及微传感器。实验表明这是一种可行的微加工方法。
关键词：AFM;微加工;串口通讯

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低电压集成电泳芯片的研制
吴英,温志渝,张正元,蒋子平,黄尚廉
2003, 11(2): 130-135.

摘要：电泳芯片是一种重要的微型分析仪器。针对目前电泳芯片分离电压高、难以实现真正的一体化集成等问题,利用在分离通道上分段、交替、循环施加电压的方法提出了电泳芯片低电压分离的模型。依据该模型对这种低电压集成电泳芯片的研制工艺和控制系统进行了研究,研制出了相应的样品。初步实验表明,该电泳芯片的低电压分离的思想可为分析仪器的集成化、便携式设计提供一定的方法。
关键词：低电压;集成电泳芯片;研制工艺;控制系统

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材料科学与技术

膜厚控制误差对软X射线多层膜性能影响的分析
王占山
2003, 11(2): 136-138.

摘要：针对影响多层膜性能的关键因素———膜厚控制误差进行了全面的分析计算,指出影响多层膜性能的主要误差是仪器本身的系统偏差,它使多层膜的峰值反射波长偏离设计值,使得制作出的多层膜无法满足要求;镀膜过程中的随机误差使多层膜的反射率降低,但不影响多层膜峰值反射率波长的位置,因此,在制作多层膜过程中,不但要严格控制镀膜时的系统误差,而且要控制随机误差。
关键词：软X射线;多层膜;膜厚控制误差;反射率

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光学脆性材料的金刚石切削加工
张文生,张飞虎,董申
2003, 11(2): 139-143.

摘要：重点对脆性材料的超精密研磨、抛光加工技术及超精密磨削加工技术和超精密切削加工技术进行了分析研究。分析表明,硬脆材料光学元件主要应进行超精密研磨、抛光及超精密磨削加工;软脆材料光学元件主要应进行金刚石切削加工。对软脆材料金刚石切削进行了试验设计,指出了光学脆性材料的金刚石切削加工过程不同于金属加工过程,通过控制切削条件可以实现脆性材料塑性域加工,提高光学脆性材料的表面加工质量。
关键词：脆性材料;软脆材料;金刚石切削;试验设计

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现代光学仪器

离轴照明Schwarzschild投影物镜的计算机辅助装调方法
林强,金春水,向鹏,曹健林
2003, 11(2): 144-150.

摘要：介绍计算机辅助装调方法在离轴照明EUVL光学系统中的应用,阐述了一种基于奇异值分解(SVD)的牛顿迭代法来求解失调量。利用该方法对敏感矩阵进行分解,从中分析得到影响不同像差的结构参数的敏感性,并筛选出补偿器,求出相应失调量的大小。在此基础上进行多次模拟装调,证明各种情况都是收敛的,可以实现精密装调的目的。
关键词：极紫外投影光刻;光学系统装调;奇异值分解

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空间太阳望远镜镜筒桁架的优化
胡企千,刘梅
2003, 11(2): 151-156.

摘要：空间望远镜的镜筒桁架结构优化以构件总质量等于常数为约束条件,以横向摆振频率最高为优化目标。优化分两步进行:首先以瑞雷方法和简化模型为基础,在较大范围内对可能的模型进行筛选,得出桁架分层数和每层斜杆数的最优解;然后用ANSYS软件对桁架杆、梁截面参数进行优化,得到比较满意的结果。此方法也适用对其他类似的筒状桁架的优化。
关键词：空间望远镜;镜筒桁架;结构优化

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二元光学透镜在超光谱成像仪中的应用
于斌,曹召良,禹秉熙
2003, 11(2): 157-161.

摘要：介绍了二元光学超光谱成像仪的基本原理。提出利用折衍混合透镜代替单一的二元光学透镜来实现色散和成像用于超光谱成像仪,论述了此透镜系统的设计方法,给出了理论设计公式。通过光学设计软件ZEMAX对具体实例进行分析和评估,并利用离子束刻蚀法制作了二元光学透镜系统,展示了二元光学透镜在超光谱成像仪中的应用前景。
关键词：超光谱成像仪;二元光学透镜;成像光谱仪;折衍混合透镜;离子束刻蚀

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长焦距斜视实时航空相机离焦补偿
惠守文
2003, 11(2): 162-165.

摘要：基于一种长焦距斜视实时航空相机的研制,探讨了导致相机离焦的原因,指出环境(大气压力、温度)变化和照相斜距的变化是导致相机离焦的主要原因,分别从温度、大气压力、照相斜距这三个方面的变化对相机离焦的影响进行讨论,给出了计算相机离焦量的简易数学方程。通过对相机斜距离焦的分析,提出了一种新的离焦补偿方法,研制出一种双层导轨、双层凸轮的自动调焦补偿机构,使相机在照相过程中保持像面稳定,并对斜距调焦原理进行了实际检验。
关键词：离焦;温度;大气压力;照相斜距

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测试技术及设备

空间曲率检测中的标定误差分析和标定方法
吴家麒,杨东英,钱晋武
2003, 11(2): 166-170.

摘要：在分析空间曲线的曲率检测误差产生原因的基础上,研究了标定方向空间曲率和检测方向信号的关系。在确定曲率分量和检测信号的关系之后,提出了一种校正标定误差、提高空间曲率检测精度的方法,并介绍了该方法的几何意义。该方法不仅可以用于空间曲率检测的标定工作,也可适用其他一些空间矢量的检测工作。
关键词：曲率检测;空间曲线拟合;标定误差;标定方法

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双光源投影法细丝直径测量
赵斌,颜伟彬
2003, 11(2): 171-175.

摘要：提出一种细丝直径在线测量方法,利用半导体激光作为点光源,发出球面波;通过细丝后在其后菲涅耳衍射区留下阴影,测量阴影宽度可得细丝直径;同时,利用两个相距一定距离的点光源对同一细丝投影,测量两个投影之间的距离可得细丝位置的晃动量,从而校正直径测量值。
关键词：在线直径测量;投影;半导体激光;点光源

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可编程动态旋转靶标标定方法
张波,贺庚贤,沈湘衡
2003, 11(2): 176-180.

摘要：动态旋转靶标可以给出检测光电测量设备跟踪精度和测量精度的空间角度真值,针对动态靶标的空间角度标定问题提出了基于线阵CCD标定和视频判读标定的方法。他们是建立在对动态靶标空间位置重复性进行统计的基础上,利用Excel等软件完成脱靶量数据处理。实验结果表明,所提出的方法能够消除由于曝光、扫描和转移等时间不同步问题引起的单点电视脱靶量误差,能够实现对动态靶标的标定。
关键词：动态靶标;动态标定;线阵CCD;视频判读

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求解最大内切圆的一种新方法
孙玉芹,车仁生
2003, 11(2): 181-187.

摘要：提出了一种求解最大内切圆的新方法,给出了最大内切圆圆心坐标值的计算公式,该方法的基本思路是:首先在被测轮廓上选取初始三点,并保证这三点构成一个锐角三角形;接下来通过给出的公式计算出这三点所在圆的圆心坐标值,被测轮廓各点到该圆心的距离序列;最后判断该圆半径是否等于上述距离序列中的最小值,如果条件不满足,用最短距离所对应的被测轮廓点代替上述三点之一,并保证新的三点仍然形成一个锐角三角形,然后重复上述计算和判断过程,直至条件满足。最后一次计算所得到的圆心恰好是被测轮廓的最大内切圆圆心,该方法的优点在于不存在原理误差,速度快,一般二、三次计算即可,给出了程序流程图。
关键词：圆度误差评定;最大内切圆;锐角三角形

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信息科学

基于区域分割的自适应反锐化掩模算法
杨词银,尚海波,贾晨光,黄廉卿
2003, 11(2): 188-192.

摘要：针对线性反锐化掩模法的缺点,提出一种基于区域分割的自适应反锐化掩模法,利用像素局部方差将输入图像划分为平滑区、中等对比度区和高对比度区,根据像素(x,y)所属的区域类型,自适应确定其局部灰阶变化率增益系数α(x,y)及期望的输出局部灰阶变化率H_d(x,y),并导出增强系数K(x,y)。对一幅胸片图像进行处理,并与其它几种反锐化掩模法的处理结果进行比较,结果显示该方法获得较好的边缘增强效果,且有较强的噪声抑制能力。
关键词：自适应反锐化掩模;局部灰阶变化率;边缘增强;噪声

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RS-485总线网络应用中的安全与可靠性
穆斌,罗珣
2003, 11(2): 193-197.

摘要：控制领域中的分布式监控系统,具有节点多、传输距离远以及现场工作条件恶劣等特点,因此需要一种能够支持多节点、远距离通信及接收灵敏度高的总线来构成网络。利用RS-485总线构成的网络符合这种要求,如ARCNet、CAN、INTERBUS-S等,其物理层都是基于RS-485总线标准。使用RS-485总线构成自动控制系统的网络,具有设备简单,成本低等优点,但是如果在实际的工程应用中对RS-485总线网络配置不当,将会影响整个网络通信的可靠性,甚至会损坏总线收发器(特别是接收器)而造成整个网络的瘫痪。作者结合RS-485总线在雷达分布式监控系统中的应用,提出了保证RS-485总线网络的安全性、提高通信可靠性的方法,在实际使用中收到了良好效果。
关键词：RS-485;安全性;可靠性;分布式监控;共模干扰

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紫外指纹检测仪的研制
靳贵平,庞其昌
2003, 11(2): 198-202.

摘要：指纹具有终生不变性,这使指纹在公安侦破中发挥了重要的作用。处理或提取汗潜指纹最普通的方法是用灰粉或黑粉;但在渗透性的检材上,如纸张、厚硬纸板等,较难提取,最好用碘熏法。但这些方法仅能获得指纹,而不能进行进一步的指纹的存贮和辨认;而新型的紫外指纹检测仪则能完成他们所不能的工作。介绍了新型指纹识别系统—紫外指纹检测仪的基本组成、工作原理、仪器性能、特点及部分检测结果。展望了其发展前景,其关键技术是研制合适的紫外镜头、紫外光像增强器、相关的紫外光单色滤光器和专用的图像处理软件。
关键词：指纹识别;像增强器;滤光片

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发布时间：2020-08-12
基于Windows的PC机与多台单片机通信的一种新方法
胡晓岳,向欣,宾鸿赞
2003, 11(2): 203-206.

摘要：针对基于ISA总线的分布式测控系统已不适合当前PC机的发展方向,提出了一种在Windows环境下PC机与中间控制器串行通信的实现方法,研制了基于AT89C51串行通信的位置测量与电机控制系统,实现了PC机与多台单片机的实时通信,实验证明该方法可保证通信的可靠性和效率。
关键词：串行通信;中间控制器;单片机;分布式测控系统

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发布时间：2020-08-12
基于信息理论的采样成像系统评价方法
迟学芬,韩昌元
2003, 11(2): 207-211.

摘要：论述了基于信息理论的采样成像系统评价的理论基础,讨论了光学系统信息量、图像信息量的处理方法。提出了采样成像系统中基于信息理论的光电一体化系统设计方法。通过实现光学成像系统与CCD探测系统的匹配设计,减小了欠采样噪声,改善了成像质量。
关键词：信息率;保真度;端到端评价;CCD;欠采样噪声

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发布时间：2020-08-12

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