| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-32页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 能量天平方案原理和对准误差内涵 | 第15-22页 |
| 1.2.1 能量天平方案原理 | 第15-19页 |
| 1.2.2 对准误差的内涵 | 第19-21页 |
| 1.2.3 对准误差各分量的测量不确定度要求 | 第21-22页 |
| 1.3 质量基准量子化方案对准关键技术的国内外研究现状 | 第22-30页 |
| 1.3.1 能量天平特征矢量对准误差模型 | 第22-24页 |
| 1.3.2 线圈垂向运动直线度测量方法 | 第24-26页 |
| 1.3.3 干涉仪激光束垂向偏角的测量方法 | 第26-28页 |
| 1.3.4 本研究领域存在的科学问题和关键技术问题 | 第28-30页 |
| 1.4 课题研究的主要内容 | 第30-32页 |
| 第2章 能量天平法线圈特征矢量对准误差数学模型 | 第32-45页 |
| 2.1 引言 | 第32页 |
| 2.2 能量天平特征矢量对准误差理论模型框架构建 | 第32-36页 |
| 2.2.1 安培力矢量与重力矢量方向不重合 | 第33-34页 |
| 2.2.2 安培力矢量与重力矢量的作用点不在一条直线上 | 第34-35页 |
| 2.2.3 激光束方向矢量与重力矢量方向不重合 | 第35-36页 |
| 2.3 对准误差分量测量不确定度要求的评估 | 第36-39页 |
| 2.4 安培力水平分量与电磁转矩的解耦与求解式建立 | 第39-43页 |
| 2.4.1 安培力与电磁转矩的解耦 | 第39-41页 |
| 2.4.2 水平安培力与电磁转矩的数学求解式的推导 | 第41-43页 |
| 2.5 特征矢量对准误差完整求解式总结 | 第43-44页 |
| 2.6 本章小结 | 第44-45页 |
| 第3章 基于垂丝基准的线圈垂向位移矢量对准方法 | 第45-68页 |
| 3.1 引言 | 第45页 |
| 3.2 垂丝电容传感器简介 | 第45-47页 |
| 3.3 垂丝电容传感器的极板 | 第47-54页 |
| 3.3.1 垂丝电容传感器静态极板 | 第47-51页 |
| 3.3.2 垂丝电容传感器的动态圆柱极板 | 第51-54页 |
| 3.4 垂丝电容传感器非线性测量误差的理论分析与仿真计算 | 第54-60页 |
| 3.4.1 静态细丝极板直径非均匀性引起的非线性误差 | 第54-57页 |
| 3.4.2 动态极板水平方向边缘效应引起的非线性误差 | 第57-60页 |
| 3.5 静态细丝极板竖直基准在竖直方向上的解耦性能分析 | 第60-66页 |
| 3.5.1 建立静态细丝极板挠曲线方程 | 第61-65页 |
| 3.5.2 有限元仿真验证 | 第65-66页 |
| 3.6 垂丝电容传感器电信号屏蔽措施 | 第66-67页 |
| 3.7 本章小结 | 第67-68页 |
| 第4章 基于液面法线基准的光束方向矢量对准方法 | 第68-94页 |
| 4.1 引言 | 第68页 |
| 4.2 基于液面法线竖直基准的竖直光束方向对准方法原理 | 第68-76页 |
| 4.2.1 光束垂向偏角测量系统结构组成 | 第68-69页 |
| 4.2.2 光束垂向偏角测量系统基本原理 | 第69-70页 |
| 4.2.3 光束垂向偏角测量系统数学模型 | 第70-76页 |
| 4.3 光束垂向偏角测量系统各影响参量的不确定度 | 第76-78页 |
| 4.3.1 分光镜相对于水平面的夹角与 45°的偏差 θ_0 | 第76页 |
| 4.3.2 分光镜上下表面之间的夹角 θ_1 | 第76页 |
| 4.3.3 角锥棱镜入射光线与出射光线之间的夹角 θ_2 | 第76页 |
| 4.3.4 CCD感光面与垂直于透镜主光轴的平面的夹角 θ_3 | 第76页 |
| 4.3.5 液面光与参考光在透镜焦平面上的光斑间距S | 第76-78页 |
| 4.3.6 透镜焦距f | 第78页 |
| 4.4 液面法线竖直基准的制备与检测 | 第78-81页 |
| 4.4.1 液面镜液体材料的稳定性研究 | 第79-80页 |
| 4.4.2 液面镜表面方向特性机理 | 第80-81页 |
| 4.5 参考光斑与液面光斑间距的求解 | 第81-86页 |
| 4.5.1 参考光斑与液面光斑的分时测量方式 | 第81-83页 |
| 4.5.2 参考光斑与液面光斑的几何中心坐标提取算法 | 第83-86页 |
| 4.5.3 几何中心坐标提取算法精度验证 | 第86页 |
| 4.6 角锥棱镜偏角误差自补偿单元 | 第86-88页 |
| 4.7 CCD在透镜焦平面位置的定位 | 第88-93页 |
| 4.7.1 CCD感光面在透镜焦平面上的定位方法及其定位不确定度来源 | 第89-90页 |
| 4.7.2 定位不确定度理论计算与仿真 | 第90-91页 |
| 4.7.3 定位不确定度评估实验 | 第91-93页 |
| 4.8 本章小结 | 第93-94页 |
| 第5章 实验与分析 | 第94-109页 |
| 5.1 引言 | 第94页 |
| 5.2 特征矢量对准误差模型精度实验 | 第94-96页 |
| 5.3 垂丝电容传感器特性实验 | 第96-102页 |
| 5.3.1 实验系统组成 | 第96-97页 |
| 5.3.2 电容-位移特性标定实验 | 第97-98页 |
| 5.3.3 电容传感器分辨力实验 | 第98页 |
| 5.3.4 电容传感器短期稳定性实验 | 第98-99页 |
| 5.3.5 电容传感器温度漂移实验 | 第99-100页 |
| 5.3.6 垂丝基准的直线度与竖直方向性验证实验 | 第100-101页 |
| 5.3.7 垂丝电容传感器不确定度评估 | 第101-102页 |
| 5.4 光束垂向偏角测量系统的特性测试实验 | 第102-108页 |
| 5.4.1 光束垂向偏角测量系统分辨力实验 | 第102-104页 |
| 5.4.2 光束垂向偏角测量系统短期稳定性实验 | 第104页 |
| 5.4.3 液面法线基准的方向不确定度评估实验 | 第104-107页 |
| 5.4.4 基于液面法线竖直基准的光束垂向偏角测量系统不确定度评估 | 第107-108页 |
| 5.5 本章小结 | 第108-109页 |
| 结论 | 第109-112页 |
| 参考文献 | 第112-121页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第121-123页 |
| 致谢 | 第123-124页 |
| 个人简历 | 第124页 |
