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国家高技术研究发展计划(2012AA041204)

作品数：12 被引量：21H指数：3
相关作者：吴森胡晓东刘璐徐临燕王栋更多>>
相关机构：天津大学中国科学院大学中国科学院更多>>
发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
相关领域：机械工程自动化与计算机技术电气工程电子电信更多>>

文献类型

  • 12篇中文期刊文章

领域

  • 7篇机械工程
  • 3篇自动化与计算...
  • 2篇电气工程
  • 1篇电子电信
  • 1篇一般工业技术

主题

  • 8篇原子力显微镜
  • 7篇AFM
  • 2篇图像
  • 2篇微结构
  • 2篇光杠杆
  • 2篇DSP
  • 1篇单通
  • 1篇单通道
  • 1篇电流模
  • 1篇电流模式
  • 1篇电容传感器
  • 1篇压电
  • 1篇压电陶瓷
  • 1篇银纳米线
  • 1篇原位
  • 1篇增速箱
  • 1篇针尖
  • 1篇扫描探针
  • 1篇扫描探针显微...
  • 1篇扫描图像

机构

  • 7篇天津大学
  • 4篇中国科学院
  • 4篇中国科学院大...
  • 1篇湖南大学
  • 1篇湖南铁道职业...
  • 1篇天津职业技术...

作者

  • 6篇胡晓东
  • 6篇吴森
  • 3篇刘璐
  • 3篇徐临燕
  • 2篇李艳宁
  • 2篇殷伯华
  • 2篇刘柱
  • 2篇董再励
  • 2篇于鹏
  • 2篇张锐
  • 2篇韩立
  • 2篇薛虹
  • 2篇周磊
  • 2篇徐建国
  • 2篇王栋
  • 2篇陈代谢
  • 2篇李凯凯
  • 1篇胡小唐
  • 1篇曾荟燕
  • 1篇吴勇

传媒

  • 4篇纳米技术与精...
  • 2篇电子显微学报
  • 1篇现代科学仪器
  • 1篇仪器仪表学报
  • 1篇光学技术
  • 1篇机床与液压
  • 1篇仪表技术与传...
  • 1篇微纳电子技术

年份

  • 2篇2017
  • 3篇2016
  • 4篇2015
  • 3篇2014
共 12 条 记 录，以下是 1-10
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排序方式：
基于DSP-FPGA高速控制系统的应用研究
2014年
为了满足应用对控制系统高速高精度的要求，本文将原子力显微镜作为控制对象，主要研究基于DSP—FPGA控制系统设计中的关键技术问题。包括各模块的功能划分、模块间通讯模式设计并以单行扫描为例进行编程说明。随后将PID算法嵌入FPGA，对大范围快速原子力显微镜的单点测试做闭环反馈控制。实验结果显示，与以PCI04为核心的控制系统相比，基于DSP—FPGA的控制系统大大提高了大范围快速原子力显微镜的扫描速度和控制精度。
邓卫梅陈代谢殷伯华薛虹韩立
大范围快速AFM的高速高精度控制系统
2015年
针对原子力显微镜难以同时实现快速、高精度、大范围扫描成像的不足,逐渐出现了带两级扫描器的原子力显微镜。基于自行研制的大范围快速原子力显微镜(含两级扫描器),为其设计了一种以DSP_FPGA为核心的高速高精度控制系统。包括DSP和FPGA间数据传输模式和相互配置等关键技术的设计,然后嵌入PI控制器,最后用实验验证了控制系统的有效性。
邓卫梅薛虹陈代谢殷伯华韩立
关键词：原子力显微镜DSPFPGAFIFOPID
一种适用于原位纳米力学测试的AFM测头被引量：1
2017年
设计并制作了一种适用于原位纳米力学测试的原子力显微镜(AFM)测头.测头由光学检测系统和Z向压电陶瓷微位移机构组成.其中光学检测系统采用光杠杆与显微镜同轴光路检测探针形变,压电位移机构内置电容传感器可实现探针进给量的闭环控制.标定实验表明该测头闭环位移分辨力优于10 nm,在标定范围内具有很好的线性.利用该测头对某型微悬臂梁法向弹性常数进行了测量,测得值与采用具有溯源性的标定方法所得结果一致.
李艳宁曾荟燕吴森刘璐胡晓东
关键词：原子力显微镜光杠杆电容传感器
基于改进型DLIA的AFM探针高速振幅检测
2014年
轻敲模式是原子力显微镜(AFM)最为常见的扫描模式之一。轻敲模式以探针振动信号幅值作为反馈信号,实行实时检测。目前,有模拟检测和数字检测两种检测方法,模拟检测方法由于模拟器件固有的温漂导致误差较大,数字检测方法误差小但运算量较大。提出了一种实时检测轻敲模式信号振幅的改进型数字锁相放大器(MDLIA),在自制的AFM扫描成像系统中同时具备误差较小和运算量较小两个优点。MDLIA使用与振动信号同频同相的方波信号作为参考信号,因此仅采用单通道运算即可检测振动信号幅值。首先通过理论分析介绍了MDLIA的原理,然后介绍各组成部分及实现过程,最后通过运算耗时实验验证MDLIA运算量小且运算速度快的特点,并通过误差对比实验证明MDLIA误差较小,同时通过标准栅格扫描实验验证MDLIA的稳定性。
王栋于鹏周磊刘柱杨洋董再励
关键词：轻敲模式单通道
银纳米线与二氧化硅衬底表面摩擦力的测量
2016年
银纳米线是制作纳米光电子器件的理想材料,了解银纳米线与特定衬底间的摩擦特性对于器件的设计和制备工艺具有重要参考价值。本文利用原子力显微镜(AFM)研究银纳米线与二氧化硅衬底表面的摩擦特性,为提高摩擦力测量准确性,依次借助斜面法和横向力曲线分别标定了AFM探针的扭转弹性常数和光杠杆横向灵敏度,同时对扫描器引入的横向误差进行了补偿。利用AFM纳米操纵技术记录了单根银纳米线由静止到整体滑动的全过程,实验测得直径50 nm银纳米线与二氧化硅衬底表面的最大静摩擦线密度和滑动摩擦线密度分别为1.07n N/nm和0.56 n N/nm。
吴森张峻铭刘鸿志张锐胡晓东
关键词：原子力显微镜银纳米线
基于梯形算子的AFM驱动器非对称迟滞性校正被引量：8
2015年
原子力显微镜(AFM)通常采用压电陶瓷(PZT)作为驱动器以实现纳米尺度的观测和操作。然而,PZT自身的迟滞非线性会对AFM观测质量和操作精度产生很大影响。基于Prandtl-Ishlinskii(PI)模型的前馈控制方法可对PZT的迟滞非线性进行补偿,但传统PI模型无法消除PZT的非对称迟滞性的影响。针对这个问题,提出一种基于梯形算子的非对称迟滞模型,并可用系统辨识方法获取逆模型参数,该方法可有效实现具有非对称迟滞特性驱动器的前馈补偿控制。AFM系统实验证明,该模型可有效减小非对称迟滞性导致的建模误差,基于该模型的前馈迟滞补偿控制可有效提高AFM的扫描成像质量。
王栋于鹏周磊刘柱董再励
关键词：原子力显微镜压电陶瓷
基于扭转谐振模式3D-AFM的微结构侧壁形貌检测
2016年
针对半导体器件微结构侧壁关键尺寸检测需求,设计了一套三维原子力显微镜(3D-AFM)系统.该系统采用针尖末梢为喇叭口形的悬臂梁探针,以扭转谐振模式实现横向轻敲扫描.介绍了该3D-AFM系统的结构组成和工作原理,对系统的横向检测灵敏度进行了标定,获得了喇叭口针尖与样品侧壁横向接近过程中探针扭转振幅的变化曲线.利用该系统对栅格标样侧壁局部形貌进行了线扫描和面扫描,所得轮廓具有较好的重复性,且测量所得形貌特征与常规轻敲模式扫描结果一致,表明本文所述3D-AFM系统及工作模式能够用于微结构侧壁形貌的检测.
刘璐徐建国吴森张锐徐临燕胡晓东
关键词：原子力显微镜
基于DSP和3G的风电增速箱故障监测系统研究被引量：2
2017年
以风力发电机的增速箱为研究对象,选用TMS320F28335数字信号处理器(DSP)和3G无线通信模块EM820W搭建硬件平台,设计一种嵌入式的在线实时故障监测系统。该系统利用DSP实现对风电增速箱的数据采集、存储和数据信号的分析等功能,而EM820W无线通信模块则实现数据的无线通信传输功能,将DSP分析的结果和采集的原始数据传送到上位机,从而实现对风电增速箱的远程在线诊断与监测功能,监测增速箱的工作状况。
汪科吴勇
关键词：风电增速箱DSP3G通信故障监测
CD-AFM扫描图像的三维拼接方法被引量：1
2015年
基于原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)的关键尺寸(critical dimension,CD)测量技术可有效测量MEMS结构的侧壁形貌和线宽,针对CD-AFM的关键共性技术之一提出了一种三维图像拼接方法,旨在把结构正表面图像和侧壁图像拼接成为一幅完整的三维图像.通过旋转样品的方式,利用AFM扫描结构形貌,分别得到其正表面和侧壁的扫描图像.在两幅图像的重叠区域进行图像预处理和快速图像相关匹配,可准确获取图像匹配点.随后,对侧壁扫描图像进行逐列翻转、切割、旋转和拼接等操作,最终可得到结构的三维形貌图像.采用C++语言编写的算法对AFM获得的实际扫描图像进行了三维拼接,拼缝边缘曲线相似程度达到97.62%,结果表明该算法具有很好的准确度.
胡小唐李凯凯徐临燕胡晓东吴森
关键词：原子力显微镜
基于显微光杠杆技术的微结构偏转角测量系统被引量：5
2014年
针对微结构的偏转角度测试需求,设计并搭建了一套基于显微光杠杆技术的角度测量系统。该系统将光杠杆光路与无限共轭显微光路相结合,所得聚焦光斑直径小于10μm;采用电流模式电路处理四象限探测器输出信号,系统理论带宽超过5MHz;系统对微结构的转角测量分辨力和理论量程分别可达1.2″和±4°。利用该系统测量了原子力显微镜微悬臂梁探针在步进载荷下的偏转情况,测量结果与铁摩辛柯梁理论计算一致,验证了系统的可靠性。
刘璐李艳宁吴森胡晓东
关键词：光学测量微结构光杠杆偏转角电流模式
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