摘要：金属镜面反射镜是反射式天文望远镜中成像系统的核心部件,反射镜定期清洗是天文望远镜维护中的一项重要工作。目前采用的干冰人工清洗方法工序繁杂,成本较高,还需要定期使用清洁剂和清洁布擦拭的方法去除难以清洗的污染物,容易损伤镜面。针对以上缺点,本文利用放大级飞秒脉冲激光器,对天文望远镜中反射表面上黏附的微米级灰尘颗粒进行了清洁研究。首先研究了飞秒激光与反射铝镜的作用规律,通过调节激光能量密度,对清洗后的铝镜表面形貌进行观测,得出实验用铝镜的飞秒激光损伤阈值为60 m J/cm^2。通过改变激光能量等扫描参数,对清洁前后的铝镜镜面附着物进行分析,得到最优的清洁参数。结果表明,当激光能量密度为30-55m J/cm^2时,飞秒激光对微米级灰尘颗粒有良好的清洁效果。在可见光范围内,清洁后的反射镜镜面反射率获得了明显的提升。最后,通过对灰尘颗粒及铝镜基底的能谱分析,对飞秒激光的清洁机理进行了讨论,在灰尘颗粒的激光清洁中热膨胀因素占据主导作用。飞秒激光清洁在天文望远镜的清洁领域有着良好的应用前景。

摘要：干黏附材料利用分子间作用力产生黏附性能,凭借其可重复使用等特点,在机器人技术及精密制造中有着重要的应用。为使干黏附材料受拉时接触界面应力更加均匀,提高其黏附力,对微米级羰基铁粉颗粒/聚二甲基硅氧烷磁流变弹性体干黏附材料进行结构设计,通过改变羰基铁粉的质量分数和外加磁场,制备了弹性模量沿半径方向变化的多级复合样品和梯度模量样品,黏附强度分别达到8.0 N/cm^(2)和11.4 N/cm^(2),相较于羰基铁粉质量分数(60%)相同的均质样品,多级复合样品和梯度分布样品的黏附强度分别提升了35%和77%。结合有限元仿真结果可知,弹性模量径向分布设计能有效降低边缘应力集中,由于梯度模量样品界面正应力分布更均匀,因此其黏附增强效果比多级复合样品更显著。

摘要：热界面材料用于增强电子器件与散热器之间的热接触,其高热导率和良好的机械柔顺性能够在提高电子器件散热效率的同时,尽可能降低因热膨胀而产生的热应力。垂直排列的铜纳米线(CuNWs)阵列是一种兼顾高热导率和柔顺性的高性能热界面材料。本文基于相位敏感瞬态热反射方法探究了CuNWs阵列在热环境中的界面热传输性能。实验结果表明:CuNWs阵列与衬底之间的接触热导在热环境中保持稳定。数值模拟结果显示,CuNWs阵列的引入产生了低应力效应,能够抑制界面缺陷的产生和扩展;铜纳米线阵列可以有效调节热应力,从而增强了热界面的可靠性。

摘要：聚醚醚酮(PEEK)材料因其优异的力学性能和食品接触安全特性而被广泛应用于食品加工领域,但是PEEK材料本身的亲水特性导致其极易残留液体,从而滋生细菌,引发食品安全问题。本研究探讨了飞秒激光加工技术在PEEK材料疏水处理上的应用。通过飞秒激光诱导微纳结构实现非化学处理的疏水PEEK材料表面,使其对牛奶和果汁等液体具备自清洁能力。这种非化学处理的自清洁表面加工方法,在确保食品安全方面具有重要意义。

摘要：典型的光学检漏方法需要对整幅干涉图甚至多幅干涉图进行图像处理,过程相对复杂。本文结合MEMS器件封装结构的对称特性以及变形分布特征,提出了一种简单、快捷的十字中心定位算法。通过确定干涉图案中心点坐标,获取中心线光强分布,进而拟合得到样品中心线形貌。进一步利用封装结构中心点随真空度变化的相对位移,计算得到漏气率。本文以圆形封装结构为例,证明了该方法的可行性。