摘要：通过平面波展开法研究了三角孔状光子晶体晶格的能带结构,并考虑了该过程的辐射损耗.用时域有限差分的方法模拟计算了对应六边形环行腔结构的光谱透射特性,得出优化的晶格周期和占空比.在C波段上,优化的结构达到了98.8%的光学选择比和32.9nm的半高全宽.用光刻和反应离子刻蚀的方法对样片的加工过程进行了尝试并给出加工参量.搭建相应的系统测试了样片的光谱性能,结果表明:实际样片孔状的样片较之柱状样片更为稳定,而基于环行谐振腔的结构在未来有应用于滤波器、波分复用系统、微陀螺等领域.

摘要：为轻敲模式原子力显微镜设计了一种激励方式,在带有状态反馈的轻敲模式原子力显微镜基础上,除去原有的外加激励信号而引入一个自动增益控制环节,用于维持状态反馈信号的幅度恒定,并将此信号作为悬臂振动的激励信号。该激励方式即为状态激励,用于轻敲模式时可称为状态激励轻敲模式原子力显微镜。采用Matlab/Simulink工具实现了对状态激励轻敲模式原子力显微镜系统的建模和数值仿真,起振曲线证明了状态激励信号能够驱动悬臂振动并调整其工作频率;逼近曲线、线扫描曲线等典型功能仿真实验证明了状态激励方式能够成功地应用于轻敲模式成像。

摘要：电子枪主要是由极板和密封环组成的,电子在空间中的运动由极板分布和极板电压等决定,可以说枪内极板的性能在很大程度上决定了电子枪的发射性能,选择正确的极板可以在小范围内获得精确度高、束流稳定的电子束流.针对透射电子显微镜(TEM),对其电子枪中的栅极、吸出极进行了分析,对加速极则从单极板、双极板到多极板3种模型进行分析讨论,并利用Matlab、Ansys等软件进行仿真,得到电极形状、电压与枪内电场强度分布的一些关系,这为电子枪结构的设计提供了参考和依据.

摘要：新一代透射电镜的研制需要实现自动曝光功能,以满足操作者的需要。为了拍摄出清晰、曝光均匀的照片,必须具备设计合理的照相快门结构。本文分析了透射电子显微镜成像和自动曝光原理,确定了TDX-200透射电镜的照相快门结构及安放位置。分析得出了快门电流与投影镜磁场之间的表达式,并对快门电流的大小进行了理论计算。在不同的快门电流下通过多次图像拍摄实验,对快门电流的大小进行了标定。实验结果表明,实际值与理论计算值比较相符。

摘要：设计了用于智能阀门定位控制系统的新型电磁感应非接触式直线位移传感器,具有结构简单,成本低,不受管道中油污、粉尘等环境影响等优点。通过对传感头、各部分电路设计以及相关实验,最终实现测量范围在0~50 mm的范围内时,测量误差在-0.06~0.04 mm之间,能够很好地满足阀门开度控制的要求,同时实现了高性价比,在实际工程中具有很强的适用性。

摘要：设计了基于双ARM的频率调制原子力显微镜,以石英音叉探针作为力传感器,由自激励电路驱动探针振动在实时的共振频率处,并保持振幅恒定;采用两块ARM Cortex-M4内核的高性能微控制器进行频率解调和系统控制,频率解调采用软件锁相环设计,控制系统采用嵌入式实时操作系统CMSIS-RTOS RTX进行任务管理和调度,保证了系统的实时性。对标准样品进行扫描表明,该系统可以稳定工作。该频率调制原子力显微镜具有小型化、低成本的优势,可以被应用于教学实验。

摘要：研究了200kV场发射枪透射电子显微镜(TEM)场发射枪的通信控制原理。上位机PLC采用ModBus协议与下位机200kV场发射枪通信控制板通信,下位机场发射枪通信控制板与电子枪被控对象采用三条总线形式的I2 C协议,基于两种不同协议之间的通信控制,设计了两种协议之间的转换控制模块,实现了上位机PLC和下位机200kV场发射枪电源之间的数据可靠通信,给出了对200kV场发射枪透射电子显微镜场发射枪电源通信控制的软硬件设计。

摘要：新型电磁感应位移传感器具有非接触、无磨损、鲁棒性好等优势,广泛适用于各种行程与定位系统。收发天线与无源谐振器的电磁耦合特性直接影响着传感器位置测量精度。对天线电磁耦合系统工作原理和基本结构进行了研究,根据电磁场理论推导天线耦合系统电磁场分布表达式,用Matlab仿真验证模型设计的合理性与正确性。应用Ansoft Maxwell软件进行电磁性能仿真以及关键参数分析,给出合理的传感元件结构参数,为传感器的天线设计提供理论基础。

摘要：针对传统激光多普勒测速实验系统中硬件采样率有限及多普勒信号自动化处理性能较弱的问题,本文开展了实验系统虚拟仿真及硬件改进.利用Unity 3D和Matlab Apps对实验内容及其信号处理方法进行了建模,通过虚拟仿真的开发,学生可更深入地了解实验系统的细节;采用LabVIEW编程和数字示波器组建了便捷的自动化高速数据采集系统,将现有实验系统硬件的采样率从50MSa/s提高至2GSa/s,并能够利用软件实现多种自动数字化处理流程,如数字滤波和自动化测量等,提升了实验系统性能,为教学内容和实验系统的设计及建设提供了参考.

摘要：自1986年发明原子力显微镜以来,它已成为材料、生物以及纳米科技等许多领域的重要工具。由于常规原子力显微镜成像速度缓慢,在动态过程观测、工业生产线原位测量以及高密度信息存储等领域的应用受到限制,因此发展高速原子力显微术近年来已引起国内外的高度关注。本文综述了高速原子力显微术关键技术(包括:微小探针、高速扫描器设计和控制方法)以及应用等方面的最近进展。