学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
大范围二维纳米检测系统的设计研究
作 者: 齐永岳
导 师: 赵美蓉;林玉池
学 校: 天津大学
专 业: 测试计量技术及仪器
关键词: 纳米测量 激光干涉仪 耦合差动 误差补偿 精度分析
分类号: TH70
类 型: 博士论文
年 份: 2004年
下 载: 342次
引 用: 2次
阅 读: 论文下载
内容摘要
近年来,纳米技术的研究受到了越来越多的重视,特别是随着机械、材料、电子等工业的迅猛发展,它涉及到越来越广泛的内容,其中纳米测量技术是纳米科学的一个重要分支。现在纳米级精度的测量已经成为目前工业和科学发展中迫切需要解决的问题。本文首先对纳米技术及高精度激光干涉位移测量技术的发展现状作出全面系统的分析研究。在此基础之上,提出了一种耦合差动式干涉的新方法,并据此设计了一套光学8倍频的耦合差动式干涉光路,其结构设计简洁紧凑,光路布局对称性好,光程差倍增,符合阿贝原则和结构变形最小原则。采用大位移超微动连续可控式压电马达作为纳米驱动装置,并优化设计了控制系统,使马达运动更为合理、平稳。在干涉信号处理方面,设计制作出干涉信号处理电路,实现了消除直流电平、滤波、放大等功能;分析了直流电平漂移、不等幅及非正交三种误差对细分精度的影响,并采用Heydemann模型对上述误差进行补偿,这样便获得了两路较为理想的正交信号;接下来对干涉信号进行辨向计数和正切细分,从而计算出实际位移量。最后指出影响系统精度的误差源,并提出减小或补偿相应误差的方法,对整个系统的精度在理论分析的基础上进行估算,得出了干涉仪综合精度的理论值为±2.5nm左右;并采用与电容测微仪比对的方法对该系统进行检测,在获取大量测量数据的基础上,利用线性回归的方法对测量结果进行处理。实验结果表明:该干涉测量系统的精度为10-12nm。
|
全文目录
中文摘要 3-4 ABSTRACT 4-6 第一章 综述 6-19 1.1 纳米技术的发展概况 6-8 1.2 光学纳米测量技术 8-17 1.3 本课题的主要研究内容和意义 17-19 第二章 激光干涉系统的设计 19-31 2.1 干涉光路的设计 19-24 2.2 高精度导轨的设计 24-28 2.3 隔振系统的研究 28-31 第三章 纳米驱动马达的研究 31-38 3.1 压电马达运动原理 31-32 3.2 压电马达控制系统硬件设计 32-35 3.3 压电马达控制系统软件设计 35-38 第四章 干涉信号的处理 38-48 4.1 信号处理电路 38-39 4.2 信号三差的分析与补偿 39-45 4.3 位移计算 45-48 第五章 仪器误差的理论分析与系统实验 48-61 5.1 仪器误差的理论分析 48-53 5.2 电容测微仪分辨率的估算 53 5.3 实验结果 53-59 5.4 数据处理及结果分析 59-61 全文总结与课题展望 61-62 参考文献 62-65 发表论文和参加科研情况说明 65-66 致谢 66
|
相似论文
- 惯性导航系统姿态信息校正设计,TN966
- 基于磁阻传感器的弹体姿态测量技术研究,TJ760
- 全站仪在公路隧道变形量测中的应用研究,U456.3
- 杯形波动陀螺的结构设计与精度分析,V241.5
- 机器人柔性坐标测量系统校准技术的研究,TP242
- 基于位置补偿的直接驱动X-Y平台交叉耦合控制,TG659
- 数控系统中高性能伺服运动控制的应用研究,TG659
- 一种专用数控机床的可视化建模与仿真,TG659
- 丝杠磨床在线误差补偿系统设计与研究,TG62
- 加工中心误差补偿技术的研究,TG659
- 五轴联动螺旋锥齿轮磨齿机各轴几何误差测量与补偿,TG616
- 混联机床加工仿真系统的开发与精度检测,TG659
- 加工中心轮廓误差预测前馈补偿技术研究,TG659
- 用于晶圆传输的同步带传动机械手误差分析与补偿,TP241.2
- 基于多体系统运动学理论的三坐标数控机床加工误差研究,TG659
- 多功能磨削试验台数控系统的研发,TG659
- 零传动测量实验台数控系统的开发研究,TG659
- 基于白光扫描干涉术的微结构大范围表征方法研究,TP274
- 光纤陀螺捷联系统振动特性研究,V241.5
- 三自由度并联机器人精度分析与综合,TP242
- 基于月球平动点轨道的星座自主定轨研究,V412.41
中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 仪器、仪表 > 一般性问题
© 2012 www.xueweilunwen.com
|