纳米级定位论文-武兴盛

纳米级定位论文-武兴盛

导读:本文包含了纳米级定位论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:原子力显微镜,纳米定位,压电驱动,剪切压电

纳米级定位论文文献综述

武兴盛[1](2019)在《原子力显微镜纳米级定位平台设计与测试技术研究》一文中研究指出纳米科技在现代社会发展中起着越来越重要的作用,纳米科技的发展离不开高分辨表面分析工具的发展,原子力显微镜凭借其超高分辨率成为研究纳米科技的有力工具,在各领域有着广泛应用,其不仅可以用于物质表面结构、表面摩擦学和材料力学、电学性能的研究,还可以用于原子操纵、物质的纳米级加工等。纳米定位平台是原子力显微镜的核心部件,其直接决定了原子力显微镜的分辨率性能,本文就原子力显微镜纳米级定位平台实现毫米级行程与纳米级精度、剪切型位移平台压电驱动电路和测试技术等做了一系列的研究,主要进行了以下研究:在分析原子力显微镜和压电陶瓷驱动器原理的基础上,提出了纳米定位平台的总体设计,该平台集剪切型压电位移平台与压电陶瓷扫描器为一体,对剪切型压电位移平台进行结构设计,对其模型进行了静力学与模态分析,对其位移、应力、应变与固有频率方面进行验证;根据扫描要求,对压电陶瓷扫描器进行了结构参数设计,对其进行了模态分析,保证其工作频率满足设计要求。为保证位移的精度及性能,对压电陶瓷组的驱动电路进行设计与验证,设计一款输出性能稳定,电压精度高的压电驱动电路。根据系统性能要求进行总体设计与参数确定,对交流转直流电路、频率可调锯齿波信号发生器以及高压信号放大器模块通过不同方案的对比论证其回路性能,利用multisim验证回路设计的合理性和可靠性,选择合适的电路组成结构完成了压电驱动电路系统设计要求。通过搭建的试验系统,对设计的纳米定位平台进行直接测试;由于设计的定位平台未实现与原子力显微镜进行集成,本文采用搭建的超高真空原子力显微镜对纳米定位平台的测试技术进行研究,进行样品与探针接近实验与高分辨率成像,对下一步的集成测试具有指导意义。(本文来源于《中北大学》期刊2019-06-06)

[2](2018)在《MacroNano & MatrixNano 超高精密的纳米级定位基准系统》一文中研究指出GF Machining Solutions System 3R对于纳米级的零件而言,差之毫厘就会失之千里,这就是超精密加工的挑战所在。利用全新科技的纳米材料,System 3R率先推出了重复定位精度达到纳米级的全新产品-Macro Nano和Matrix Nano。Nano系列产品的诞生助推零件的加工精度进入到(本文来源于《今日制造与升级》期刊2018年08期)

陈琦[3](2016)在《大行程纳米级定位工作台的结构设计》一文中研究指出考虑采用静态叁步拼接曝光法的扫描干涉场曝光系统的性能与工作台的定位精度及稳定性相关,设计了一种大行程、高精度二维工作台以提高其定位精度。采用摩擦驱动和压电陶瓷微位移机构组合的方式构成宏、微进给机构,由闭式气体静压导轨带动工作台实现沿X、Y两个方向的光栅分度与扫描运动。优化设计了摩擦驱动机构和气体静压导轨结构,并对工作台整体结构固有频率进行了有限元分析。使用自准直仪检测了导轨在X、Y方向的直线性,结果显示其两方向偏航和俯仰精度均在±0.04μm以内。使用激光干涉仪检测了导轨在X方向的定位精度和定位噪声,结果表明,对X向行程为220mm、Y向行程为300mm的工作台,其X方向的定位精度优于±5nm,定位稳定性可达±25nm。得到的结果满足扫描干涉场曝光系统工作台纳米级定位精度的要求。(本文来源于《光学精密工程》期刊2016年05期)

程薇[4](2016)在《纳米级控制催化剂活性组分定位的新合成方法》一文中研究指出在双功能固体催化剂的合成中,以纳米级别控制两类催化活性物种在整个固体材料中的定位,这样制得催化剂的活性和化学选择性均比常规工业催化剂高。这是由于现有催化剂中的金属颗粒和催化中心通常以一定程度随机分布于多孔载体材料中,而改进的制备方法对催化中心的定位更精准。根据业界估计,这种新的催化剂制备方法可用于目前80%以上的大型化学过程,包括石油炼制和污染(本文来源于《石油炼制与化工》期刊2016年05期)

潘鹏[5](2016)在《基于粘滑驱动原理的跨尺度纳米级定位平台研究》一文中研究指出微纳技术的出现解决了许多工业和科学领域中存在的难题,给社会带来了巨大的经济价值。随着其不断的发展,微纳技术已经广泛应用于新材料制造、精密仪器设备制造、生物医学和航空航天等领域中。微驱动精密定位技术作为微纳技术的关键部分,其发展水平严重影响了微纳技术的发展。传统的微驱动精密定位技术中能够获得较高精度的位移,但是运动范围较小。当应用传统的微驱动精密定位技术获得较大行程时,其设备尺寸往往较大。然而,随着微纳技术的不断发展,被操作对象的尺寸越来越小,自动化要求越来越高,这需要借助电子扫描显微镜(SEM)等工具对被操作对象进行实时的观察,从而达到自动化精确操作。但由于电子扫描显微镜(SEM)真空腔体积较小,传统的微驱动精密定位技术因为尺寸问题无法应用于该设备中。因此具有纳米级精度,毫米级行程,尺寸较小的新型微驱动定位技术已经成为微纳技术中急需解决的问题。这对精密定位技术的运动方法和结构设计提出了新的挑战和要求。本文就是在这种背景下,提出了一种新型的跨尺度微驱动精密定位技术—粘滑驱动技术,并对其关键技术进行分析与研究。在江苏省杰出青年基金“基于SEM跨尺度纳米操作机驱动机理及自动化操作方法研究”(项目编号为BK2012005)资助下,本文针对现有的跨尺度精密定位技术方法及各自的优缺点,提出了基于粘滑驱动原理跨尺度纳米级定位平台设计方案。本文分别从粘滑驱动定位平台的设计,粘滑驱动定位平台的通用一体化动力学模型的建立和分析,以及样机的实验等方面进行深入研究。在定位平台设计方面,为了使定位平台能够同时满足纳米级精度,毫米级行程,尺寸较小的要求,本文采用了粘滑驱动原理来设计定位平台。定位平台采用压电陶瓷致动器作为驱动元件,采用平行板柔性铰链作为传动机构实现位移的传递。为了使设计的粘滑驱动定位平台能够分别实现水平和垂直方向上的运动,设计了摩擦力调节机构。此外,摩擦力调节机构可用于提高定位平台的运动性能。在粘滑驱动定位平台动力学模型的建立方面,分别对驱动元件建立电学模型和机械模型,并对驱动元件,柔性机构建立驱传动动力学模型,并结合LuGre摩擦模型,建立适用于定位平台在水平方向上运动和垂直方向上运动的通用一体化动力学模型。在对粘滑驱动定位平台进行动力学仿真方面,分别对水平运动的粘滑驱动定位平台和垂直运动的粘滑驱动定位平台进行动力学仿真,分析平台水平和垂直运动时,各个参数对定位平台的性能的影响。同时分析定位平台实现垂直方向的往返运动时所需要满足的条件。基于上述仿真结果,对粘滑驱动定位平台进行最终结构优化,并对传统的锯齿波进行改进,提升定位平台的性能。在粘滑驱动定位平台样机设计与实验系统方面,根据粘滑驱动定位平台的特点,搭建了合适的实验系统。根据上述仿真得到的最佳方案,加工出两种新型的定位平台样机。对定位平台在水平方向运动和垂直方向运动的性能进行测量,得到定位平台的速度与位移曲线以及分辨率等参数。其次,对所加工的定位平台性能影响因素进行测验,验证粘滑驱动系统一体化动力学模型正确性。同时,设计了合理的驱动信号用于提高粘滑驱动定位平台的性能。(本文来源于《苏州大学》期刊2016-04-01)

唐学军[6](2013)在《音圈电机驱动的高带宽纳米级物镜定位系统》一文中研究指出共焦显微镜作为探知样品表面微形貌的重要技术手段,在现代加工制造和生物医学等领域中重要性日益凸显,市场对高端共焦显微镜的需求也日益增加。共焦显微物镜在运行过程中需要频繁的来回扫描,这样就需要物镜定位系统较大的带宽;为了获取被测件的精细结构,需要物镜定位系统具有较小的位移分辨力。为了提高共焦显微镜的测量效率和分辨力,本文设计并搭建了音圈电机驱动的物镜定位系统用以实现物镜的高带宽纳米级定位。首先,设计物镜定位系统机械结构并建立其数学模型。其中,系统执行器采用中空型音圈电机;支撑机构设计成具有良好频响性能;导向机构利用双滚珠直线导轨完成;位移测量机构使用动尺式的高分辨力光栅尺;激光干涉仪标定机构便于系统的标定和校准。在此基础上,完成系统的精密加工与装配,并对系统机电模型进行分析,完成了物镜定位系统数学模型的搭建。其次,在MATLAB/SIMULINK仿真的基础上设计了高带宽的全模拟音圈电机驱动电路方案,以此闭合音圈电机的电流环,实现音圈电机高带宽电流控制。设计完成后,为确保设计的可靠性,利用Multisim对电路构成的电流环进行带宽仿真,仿真结果电流环带宽达3.252kHz。在电路方案可行的基础上完成全模拟音圈电机驱动电路的制作。然后,结合物镜定位系统数学模型和电流环模型,在MATLAB/SIMULINK中建立位置环模型,分别对简单PID算法和微分先行PID算法构成的位置环控制器进行仿真。结果表明,利用微分先行PID算法的控制器使系统带宽达到188.5Hz,满足指标要求,位置环控制器采用微分先行PID算法。最后,分别对电流环单元和物镜定位系统整机进行实验。实验表明,电流环单元在负载为20.9,4.5mH时阶跃响应稳定时间0.15ms,超调量约2%,带宽约6kHz,线性度0.65%,电流纹波大小约±7.74%;物镜定位系统整机阶跃响应稳定时间17ms,超调量1.8%,定位噪声±15nm,位移分辨力优于15nm,系统带宽195Hz,满足共焦显微镜高带宽纳米级物镜定位系统指标要求。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-06-01)

于斌,陈丹妮,刘磊,屈军乐,牛憨笨[7](2012)在《荧光单分子的频率域纳米级快速定位算法及其在超分辨荧光成像中的应用》一文中研究指出为了解决现有单分子定位算法中定位速度慢和对噪声有评估依赖性的问题,基于补零快速傅里叶变换和相位梯度算子提出一种新型的噪声自由的频率域非迭代荧光单分子定位算法。计算机模拟结果表明该算法定位精度可达纳米量级,而定位速度与解线性方程组法在同一个数量级。进而在传统实验参数条件下,对不同间隔分子带模型进行了模拟超分辨成像。模拟结果表明,可以区分中心相隔30nm的两个分子带。此外,将该算法用于HeLa细胞突起中微丝束结构的荧光超分辨成像,从重构获得的图像中可以看到微丝束的直径为75~200nm,验证了该算法的实用性。(本文来源于《光学学报》期刊2012年02期)

郑欢莹[8](2011)在《纳米级微定位平台的设计和实验研究》一文中研究指出精密定位技术是精密制造、精密测量、精密工程等微观科学领域中的关键技术,微定位平台是精密定位技术中的一项重要载体。本文以理论与实验相结合研究方法研究了一种压电陶瓷驱动的两自由度微定位工作台,并对微定位平台的关键技术、伪刚体建模技术、压电陶瓷驱动器迟滞非线性及微定位平台实验测试进行研究,取得以下研究成果:设计了一种压电陶瓷驱动,柔性移动副作为支承导轨的微定位平台,借助有限元分析方法和“伪刚体模型”法,建立平台的伪刚体模型,分析了微定位平台解耦特性。设计了一种新型的柔性移动副,利用ANSYS有限元软件对对两种柔性移动副的静态和动态特性进行了比较,给出了其静态、动态特性。根据“伪刚体模型”法思想对复合平行板移动副和微定位平台的支承机构—双复合平行板移动副建立其伪刚体模型,举例验证分析的准确性。分析了压电陶瓷驱动器的驱动机理,对驱动器的迟滞非线性特性进行了研究,并且实验测试了压电陶瓷驱动器的迟滞非线性特性,建立压电陶瓷驱动器Bouc-Wen模型。对微定位平台的静、动态特性进行了实验研究。理论分析、有限元计算和实验结果证明了压电陶瓷驱动的微定位平台系统设计与分析的正确性和有效性。(本文来源于《天津大学》期刊2011-12-01)

曲峰,瞿安连[9](2011)在《单微粒叁维纳米级实时定位算法的研究》一文中研究指出单微粒定位技术为研究纳米微粒的动力学特性提供了重要手段。文章通过研究纳米微粒的离焦图像,分析计算出离焦图像与离焦距离的关系。由此开发出单微粒叁维纳米级实时定位算法,为研究复杂环境中纳米微粒的动力学特性提供了有效地研究手段。(本文来源于《计算机与数字工程》期刊2011年11期)

曲峰[10](2011)在《活细胞内GLUT4囊泡纳米级叁维实时定位技术的研究》一文中研究指出葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)在肌肉细胞和脂肪细胞的葡萄糖摄取过程中起着重要作用。有研究表明,GLUT4响应胰岛素刺激向细胞膜募集,促进细胞对葡萄糖的摄取。这一过程的失调与Ⅱ型糖尿病相关。研究活细胞内GLUT4囊泡的转运过程,可以进一步加深对Ⅱ型糖尿病发病机理的研究,并寻找更有效的治疗手段。由于叁维单微粒定位技术的局限性以及所使用的荧光标记物易于漂白且荧光强度相对较弱的缺陷,目前对GLUT4胞内转运机制的研究仅局限于观察GLUT4囊泡在细胞内转运的某些短时程或者局部区域的片段。在叁维空间内对GLUT4进行长时程的实时定位,能够为研究活细胞内GLUT4的转运过程提供新的证据。本文的目的就是研究和开发一种活细胞内GLUT4囊泡纳米级叁维实时定位技术,为我们研究活细胞内GLUT4转运提供新的手段。本文利用量子点(QDs)标记活细胞内的GLUT4。由于QDs具有激发光谱宽、发射光谱窄、荧光亮度高以及耐光漂白等优点,所以标记了QDs的GLUT4克服了传统荧光标记物荧光图像信噪比低及不能够进行长时程成像观察的缺点。同时,利用荧光点离焦图像与离焦距离的关系,可以设计单微粒纳米级叁维实时定位算法,构建单微粒纳米级叁维实时定位系统。本文主要内容如下:(1)研究QDs标记活细胞内GLUT4的实验方法。通过一系列实验,我们利用调节反应温度和试剂浓度的方法,标记了活细胞表面的GLUT4,并观察GLUT4在活细胞撤去胰岛素刺激的状态下胞吞进入特定细胞器的过程。通过实验证明利用QDs标记活细胞内GLUT4的实验方法具有特异性强、灵敏度高、光毒性小且容易被检测的优点。(2)设计单微粒纳米级叁维实时定位算法。通过实验和计算,推导出实验室所用荧光显微成像系统中荧光点离焦图像最外层圆环半径与离焦距离的关系,并进步推导出利用离焦图像最外层圆环半径计算离焦距离的公式。继而为实现单微粒纳米级叁维实时定位设计图像处理算法,包括荧光图像的预处理算法、通过迭代的质心算法计算荧光点X-Y平面上的位置以及测量离焦图像最外层圆环半径以计算荧光点离焦距离的算法。(3)研究并开发单微粒纳米级实时定位系统。为将单微粒纳米级叁维实时定位算法应用到实验中,我们设计了一套单微粒纳米级实时定位系统。该系统包括硬件和软件部分。硬件部分主要由本实验室自主研发的仪器结合倒置显微镜和CCD组成。软件部分包含对系统硬件部分各单元的控制,并结合了单微粒纳米级叁维实时定位算法。(本文来源于《华中科技大学》期刊2011-11-04)

纳米级定位论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

GF Machining Solutions System 3R对于纳米级的零件而言,差之毫厘就会失之千里,这就是超精密加工的挑战所在。利用全新科技的纳米材料,System 3R率先推出了重复定位精度达到纳米级的全新产品-Macro Nano和Matrix Nano。Nano系列产品的诞生助推零件的加工精度进入到

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纳米级定位论文参考文献

[1].武兴盛.原子力显微镜纳米级定位平台设计与测试技术研究[D].中北大学.2019

[2]..MacroNano&MatrixNano超高精密的纳米级定位基准系统[J].今日制造与升级.2018

[3].陈琦.大行程纳米级定位工作台的结构设计[J].光学精密工程.2016

[4].程薇.纳米级控制催化剂活性组分定位的新合成方法[J].石油炼制与化工.2016

[5].潘鹏.基于粘滑驱动原理的跨尺度纳米级定位平台研究[D].苏州大学.2016

[6].唐学军.音圈电机驱动的高带宽纳米级物镜定位系统[D].哈尔滨工业大学.2013

[7].于斌,陈丹妮,刘磊,屈军乐,牛憨笨.荧光单分子的频率域纳米级快速定位算法及其在超分辨荧光成像中的应用[J].光学学报.2012

[8].郑欢莹.纳米级微定位平台的设计和实验研究[D].天津大学.2011

[9].曲峰,瞿安连.单微粒叁维纳米级实时定位算法的研究[J].计算机与数字工程.2011

[10].曲峰.活细胞内GLUT4囊泡纳米级叁维实时定位技术的研究[D].华中科技大学.2011

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