摘要：本文首先提出了一个在NTN(Nose-to-Nose)校准中实际应用的50GHz宽带采样电路的SPICE默认仿真模型;然后通过设计采样电路的模型参数,使仿真的NTN冲击响应与实际测量重构的50GHz宽带采样示波器冲击相应波形基本相似.当仿真结果和测量结果近似时,可以通过仿真试验估计出采样电路对相位误差的影响,这和实际的物理采样电路对相位误差的影响是相同的,而该误差的影响却无法用实际测量实验确定;最后研究其收敛特性从而确定正确的仿真条件,目的是确保在较宽的元件参数取值范围内,该SPICE仿真模型对参数研究具有足够的鲁棒性.

摘要：针对能量天平试验中力矢量加载引起悬挂系统持续摆动给测量引入系统误差的问题,提出一种同时兼顾悬挂线圈和砝码托盘的精密被动电磁阻尼器。该电磁阻尼器基于磁场的涡流效应,由金属阻尼片和永磁体组成。为了避免置于磁场中的弱磁性阻尼片给天平称重引入附加力,阻尼片由抗磁性材质和顺磁性材质按一定比例采用“铜-铝-铜”三层复合结构组合而成,复合型阻尼片在磁场中静止时受力被抵消。此外,为了避免阻尼器泄漏的强磁场磁化精密金属砝码,电磁阻尼器外设计组合式磁屏蔽罩:内部单层电工纯铁屏蔽罩和外部双层坡莫合金屏蔽罩。设计的阻尼器及其屏蔽罩进行有限元仿真分析、试验验证,结果表明,复合阻尼片静止时,固有力约为0.92μg;电磁阻尼器在称重砝码位置的外泄磁场约为5.04μT,小于地磁场量级;阻尼器将原有悬挂系统摆动时间缩短约88.3%;设计的阻尼器总体满足能量天平试验要求。

摘要：针对传统的机械式共焦扫描方法由于受机械特性或驱动技术的限制难以满足材料内部物理过程检测、缓慢化学反应可视化和活体细胞成像等应用领域的需求,深入研究了基于纯相位液晶空间光调制器(LCSLM)的聚焦光斑三维位置控制技术,利用LCSLM对入射光进行相位与振幅的同时调制,设计了无机械运动部件的三维共焦扫描系统,实现了显微物镜聚焦光斑的三维扫描。研究结果表明,利用LCSLM能够实现最大横向偏转角度为0.021rad,光束偏转的绝对误差|θerror|<3.30×10-8 rad≈1.89×10-6,且能够实现轴向[-55.6mm,55.6mm]的扫描范围。

摘要：大型激光测长机的设计采用了整体式光路布局、倒序计数测量法、参数补偿法、大刚度一体化基体和过定位多点可调支承等一系列关键技术，使仪器测量准确度达δ=±（0．3＋0．7×10－6·L）μm，同时还研制了与测长机配套的计量管理系统。经实验验证，测长机可解决大尺寸标准器具的精密计量问题，技术指标均达到或优于设计指标。

摘要：为实现调频连续波(Frequency-modulated Continuous-wave,FMCW)激光雷达的高精度测量,针对激光雷达机械加工及装配过程中引入的几何结构误差,提出了基于激光雷达坐标测量误差的系统误差模型及误差修正方法。建立了激光雷达坐标系组,分析了空间坐标测量误差的来源。通过坐标系间的变换矩阵,实现了测量坐标的几何误差传递。然后,归并各坐标系的几何误差,建立了显式的激光雷达几何空间坐标误差表达式。并以此为基础,建立最小二乘优化目标,解算各项误差因子和修正后坐标。求得的误差因子可以用作后续坐标测量结果的修正。最后,基于该方法设计了一套以激光跟踪仪为高精度测量仪器、以靶球球心位置为标准点的标定场,使用激光跟踪仪与激光雷达测量相同位置的靶球完成系统误差修正。实验结果表明,经修正激光雷达空间距离测量的平均误差由0.0448%下降到0.0038%,误差极大值由4.17 mm下降到0.30 mm,验证了激光雷达几何结构误差标定和误差修正方法的有效性。

摘要：新型超磁致伸缩材料 Tb Dy Fe具有输出力大、位移分辨力高及位移范围大等特点 ,将其应用于微位移驱动器中 ,将极大的提高驱动器的性能指标 ,从而推动超精加工技术的发展。文中介绍了应用超磁致伸缩材料研制的驱动器的结构及性能 ,并利用有限元方法对建立磁 -机械耦合模型进行分析 ,以利于计算机的模拟仿真 ,对驱动器进行分析及设计。

摘要：国标 GB72 35 - 87给出了圆度仪滤波器的传输特性曲线 ,由于量值的传递关系 ,在圆度测量数据预处理时 ,要求所设计的滤波器的幅度传输特性曲线严格逼近国标给定曲线。本文提出了修正截止频率的 Butterworth混合滤波设计法 ,使得滤波器在截止频率处的传输误差为零 ,其它频段对国标特性曲线的最大逼近误差为 2 %。该滤波器已应用于 HIT- TANL Y大型圆柱度仪误差分离系统中 ,成功地复现了国标滤波器幅度传输特性曲线。

摘要：应用叠片式柔性铰链和压电陶瓷电动机 ,实现了一种大行程柔性导轨可以在保持柔性铰链高直线度的前提下 ,大幅度提高行程 ,同时还保持柔性铰链微位移工作台无机械爬行现象的优点。导轨应用超声波电动机作为叠片式柔性铰链工作台的驱动器 ,驱动分辩率可达 2 0nm。

摘要：针对微电子光刻机等高端装备中提出的超精密、高速位移测量需求,哈尔滨工业大学深入探索了传统的共光路外差激光干涉测量方法和新一代的非共光路外差激光干涉测量方法,并在高精度激光稳频、光学非线性误差精准抑制、高速高分辨力干涉信号处理等多项关键技术方面取得持续突破,研制了系列超精密高速激光干涉仪,激光真空波长相对准确度最高达9.6×10^(-10),位移分辨力为0.077 nm,光学非线性误差最低为13 pm,最大测量速度为5.37 m/s。目前该系列仪器已成功应用于我国350 nm至28 nm多个工艺节点的光刻机样机集成研制和性能测试领域,为我国光刻机等高端装备发展提供了关键技术支撑和重要测量手段。

摘要：新型超磁致伸缩材料TbDyFe具有输出力大、位移分辨力高及位移范围大等特点 ,将其应用于微位移驱动器中 ,将极大提高驱动器的性能指标 ,从而推动超精加工技术的发展。文中介绍了应用超磁致伸缩材料研制的驱动器的结构及性能 ,并建立磁 机械耦合模型 ,以利于超磁致伸缩器件的研究及设计。