检索结果-内蒙古大学图书馆

光子学报 2015年第4期44卷 71-75页

作者：柴忠洋王祺昌曾臻张效栋房丰洲天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津微纳制造工程技术中心天津300072

在研究光楔衍射法产生单涡旋的基础上,基于长条形光楔阵列,提出了利用光束阵列衍射产生涡旋阵列的方法.该方法要求光束阵列在平行于光楔边缘方向上的光束间距等于光束直径的整数倍.利用超精密机床采用一体化加工法加工了光楔阵列元件,... 详细信息

在研究光楔衍射法产生单涡旋的基础上,基于长条形光楔阵列,提出了利用光束阵列衍射产生涡旋阵列的方法.该方法要求光束阵列在平行于光楔边缘方向上的光束间距等于光束直径的整数倍.利用超精密机床采用一体化加工法加工了光楔阵列元件,验证了该方法的可行性.利用空间光调制器快速灵活调整光束阵列的优点,搭建了借助空间光调制器加载达曼光栅衍射产生所需光束阵列的实验光学系统.针对光束阵列与光楔阵列的匹配问题,研究了达曼光栅掩模图基本单元对光束阵列的调控,获得了可调结构的光束阵列.实验产生了拓扑荷一致的光学涡旋阵列,与仿真结果相一致,证明所提方法的有效性.

关键词：物理光学光学涡旋光楔衍射法光楔阵列光束阵列空间光调制器达曼光栅

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聚焦离子束加工微锥形结构的制造误差分析

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2015年第9期48卷 827-833页

作者：徐宗伟申雪岑李云涛李康林枫贾瑞丽天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津市微纳制造技术有限公司天津300457

聚焦离子束(FIB)纳米制造技术已经成为微纳米尺度功能器件加工的一种重要方法,利用聚焦离子束直写加工可实现复杂二维微纳结构的高精度制造.然而由于离子溅射产额随入射角度非线性变化规律、再沉积现象及离子束能量分布特性的综合影响,... 详细信息

聚焦离子束(FIB)纳米制造技术已经成为微纳米尺度功能器件加工的一种重要方法,利用聚焦离子束直写加工可实现复杂二维微纳结构的高精度制造.然而由于离子溅射产额随入射角度非线性变化规律、再沉积现象及离子束能量分布特性的综合影响,FIB在三维结构加工中会存在复杂形貌误差.针对FIB加工凹面中存在的典型平底现象这一形貌误差进行了分析和实验研究,通过仿真分析和FIB加工直径4,μm锥形凹坑结构的实验验证,阐明了聚焦离子束高斯能量分布特性与溅射产额规律耦合是产生平底现象的主要原因,为FIB三维结构加工的误差的修正提供了重要的基础和依据.

关键词：聚焦离子束微纳制造直写加工三维结构加工高斯分布溅射产额

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金刚石刀具的圆柱母光栅微加工基础研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2015年第5期48卷 455-462页

作者：兀伟陈津平徐宗伟刘婷曹克雄李万里天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津市微纳制造技术工程中心天津300072

精密长光栅作为高档数控机床中的核心部件,其制造能力和精度直接影响着数控机床的制造水平.针对纳米滚压印技术制备长光栅中的核心部件即圆柱母光栅的制造开展了深入研究,探讨了母光栅刻划用金刚石刀具的聚焦离子束(FIB)制备技术,以及... 详细信息

精密长光栅作为高档数控机床中的核心部件,其制造能力和精度直接影响着数控机床的制造水平.针对纳米滚压印技术制备长光栅中的核心部件即圆柱母光栅的制造开展了深入研究,探讨了母光栅刻划用金刚石刀具的聚焦离子束(FIB)制备技术,以及微刻划过程中切削参数对圆柱母光栅加工质量的影响规律.研究发现,聚焦离子束加工单晶金刚石材料时会存在沟道效应,影响所制备的金刚石刀具及其加工母光栅的形状精度.从改善离子束束流分布的均匀性、FIB加工参数优化等角度建立了有效克服FIB加工沟道效应的方法.通过DEFORM有限元模拟实验和超精密母光栅刻划实验,优化金刚石刀具刀尖角和微刻划加工速度,研究了抑制母光栅加工中微尺度毛刺的有效方法,最终获得了高精度母光栅刻划结果.

关键词：微纳制造聚焦离子束微刻划金刚石刀具沟道效应

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基于波前传感法的立方相位板面形测量

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光学技术 2014年第2期40卷 105-112页

作者：吴青青张效栋房丰洲张林天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津微纳制造工程技术中心天津300072

针对立方相位板的曲面特征，基于波前传感方法设计了面形测量系统。提出了波前数据到曲面面形的映射模型，借助图像处理方法有效地提高了测量的动态范围，实现了较大曲率的立方相位板面形精度的超精密测量。仿真分析表明，该模型的转换... 详细信息

针对立方相位板的曲面特征，基于波前传感方法设计了面形测量系统。提出了波前数据到曲面面形的映射模型，借助图像处理方法有效地提高了测量的动态范围，实现了较大曲率的立方相位板面形精度的超精密测量。仿真分析表明，该模型的转换精度同传统算法相比提高了2～3倍，测量的动态范围提高了4倍，且仍有提高空间。最后搭建的实验系统实现了实际立方相位板面形的测量，通过与Wyko白光干涉仪的测量数据对比，验证了测量的准确性。

关键词：立方相位板波前传感器面形测量

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纳米切削基础理论及相关关键技术研究

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中国科学基金 2014年第5期28卷 357-359页

作者：房丰洲张效栋天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津微纳制造工程技术中心天津300072

纳米制造是物理、化学、生物、材料、电子、机械等多学科的新型交叉领域,是支撑纳米科技成果走向应用的重要基础。作为纳米精度制造的重要手段,纳米切削是整个先进制造产业发展的核心技术之一。由于纳米切削过程的高速瞬态过程不易表征... 详细信息

纳米制造是物理、化学、生物、材料、电子、机械等多学科的新型交叉领域,是支撑纳米科技成果走向应用的重要基础。作为纳米精度制造的重要手段,纳米切削是整个先进制造产业发展的核心技术之一。由于纳米切削过程的高速瞬态过程不易表征和材料原子级去除的机制不明确,在世界范围内还没有形成成熟的纳米切削理论,严重影响了纳米切削技术的发展。同时,由于其研究对象的特殊性。

关键词：纳米切削切削机理最薄切屑粒子注入微刀具

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单晶硅纳米切削的材料去除方式的研究

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机械设计与制造 2014年第2期 122-123,126页

作者：张治国天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津市微纳制造技术工程中心天津300072

当材料切削厚度达到纳米级别,材料去除机理理论尚不成熟,需要通过分子动力学模拟仿真来研究纳米级切削仿真,从而进一步研究材料去除的机理。对于材料的去除方式,主要就不同刀具形状及切削角度来详细讨论了材料的去除方式。在切削前角较... 详细信息

当材料切削厚度达到纳米级别,材料去除机理理论尚不成熟,需要通过分子动力学模拟仿真来研究纳米级切削仿真,从而进一步研究材料去除的机理。对于材料的去除方式,主要就不同刀具形状及切削角度来详细讨论了材料的去除方式。在切削前角较小的情况下,材料去除主要以推挤方式去除。由于在纳米级尺度下,随着刀具的移动,刀具前端的单晶硅变为非晶状态,原子晶格变为无序状态,一部分原子向上移动形成切屑,材料去除是不可能类似剪切方式有面的滑移的方式去除的,只能以原子方式去除,故只能以推挤方式进行材料去除。

关键词：分子动力学仿真去除方式纳米切削

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纳米切削机理及其研究进展

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中国科学：技术科学 2014年第10期44卷 1052-1070页

作者：房丰洲赖敏精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学) 天津300072 天津市微纳制造技术工程中心天津300072 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

纳米切削技术具有广阔的应用前景,是纳米精度加工,尤其是纳米精度复杂面型加工的重要手段,对整个先进制造业的发展起着重要的支撑作用.建立完整成熟的纳米切削基础理论进而发展高效率、低损伤的可控纳米切削技术是未来先进制造业发展的... 详细信息

纳米切削技术具有广阔的应用前景,是纳米精度加工,尤其是纳米精度复杂面型加工的重要手段,对整个先进制造业的发展起着重要的支撑作用.建立完整成熟的纳米切削基础理论进而发展高效率、低损伤的可控纳米切削技术是未来先进制造业发展的迫切需求.本文从纳米切削机理研究的常用手段、纳米切削模型、切削极限以及典型材料纳米切削理论及其关键技术等方面,综述了该领域的国内外研究现状及主要成果,并简要介绍了本项目组所开展的相关研究工作.最后对纳米切削机理研究存在的挑战进行了总结和展望.

关键词：纳米切削切削机理纳米精度制造纳米制造

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纳米制造基础研究的相关进展

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中国基础科学 2014年第5期16卷 9-15页

作者：房丰洲天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津微纳制造工程技术中心天津300072

纳米制造是多学科的新型交叉研究领域,对其基础研究的深入展开可为前沿制造技术的进步提供有力支撑。在过去的20多年里,基于纳米制造的探索已展示出宽广的发展前景,并将在多个行业为社会带来巨大的经济效益。本文在简要介绍纳米制造背... 详细信息

纳米制造是多学科的新型交叉研究领域,对其基础研究的深入展开可为前沿制造技术的进步提供有力支撑。在过去的20多年里,基于纳米制造的探索已展示出宽广的发展前景,并将在多个行业为社会带来巨大的经济效益。本文在简要介绍纳米制造背景、意义及应用的同时,着重描述国内外在纳米制造基础领域的研究现状,以及天津大学微纳制造实验室(MNMT)近年来所取得的研究进展,并对纳米制造基础研究进行展望。

关键词：纳米精度纳米尺度纳米制造基础研究

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快速刀具伺服系统控制方法的研究

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世界科技研究与发展 2014年第2期36卷 115-119,128页

作者：李凯聂雅慧张效栋天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学微纳制造工程技术中心天津300072

针对麦克斯韦力驱动的快速刀具伺服(FTS)系统的轨迹跟踪问题,提出一种综合的控制方法。通过对麦克斯韦力伺服电机的系统辨识,建立系统数学模型。提出内环采用串联校正以增大系统带宽,外环采用自适应前馈抵消(AFC)控制与零相位误差跟踪控... 详细信息

针对麦克斯韦力驱动的快速刀具伺服(FTS)系统的轨迹跟踪问题,提出一种综合的控制方法。通过对麦克斯韦力伺服电机的系统辨识,建立系统数学模型。提出内环采用串联校正以增大系统带宽,外环采用自适应前馈抵消(AFC)控制与零相位误差跟踪控制(ZPETC)结合的控制方法。仿真结果表明,设计的控制方法对周期性的输入信号与外界干扰信号有着很好的抑制作用,实现了轨迹跟踪的精确控制,证明了该方法的有效性。

关键词：快速刀具伺服系统轨迹跟踪自适应前馈抵消控制零相位误差跟踪控制

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光学自由曲面加工理论及方法

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天津科技 2014年第4期41卷 6-7页

作者：张效栋天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津微纳制造工程技术中心天津300072

光学自由曲面是一类特殊的自由曲面,由于全新的光学设计理念,能有效地改善光学系统性能。以国民经济和国防领域的重大需求为背景,深入研究并解决光学自由曲面制造中的重大关键基础科学问题,掌握和研究光学自由曲面高效、高精度加工工艺... 详细信息

光学自由曲面是一类特殊的自由曲面,由于全新的光学设计理念,能有效地改善光学系统性能。以国民经济和国防领域的重大需求为背景,深入研究并解决光学自由曲面制造中的重大关键基础科学问题,掌握和研究光学自由曲面高效、高精度加工工艺技术及装备的共性基础问题。

关键词：光学自由曲面基础科学

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