静电悬浮无容器材料实验技术的研究
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 1 引言 | 第17-33页 |
| 1.1 课题研究意义 | 第17-20页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第20-31页 |
| 1.3 各章节安排 | 第31-33页 |
| 2 静电悬浮原理与总体结构设计 | 第33-43页 |
| 2.1 静电悬浮原理与仿真 | 第33-38页 |
| 2.1.1 高压电场中样品受力模型 | 第33-35页 |
| 2.1.2 电极形状与电场仿真 | 第35-38页 |
| 2.2 总体结构与功能设计 | 第38-42页 |
| 2.3 小结 | 第42-43页 |
| 3 静电悬浮装置关键技术实现 | 第43-67页 |
| 3.1 装置结构设计与实现 | 第43-48页 |
| 3.1.1 真空系统结构 | 第43-45页 |
| 3.1.2 电极结构 | 第45-47页 |
| 3.1.3 样品自动更换机构 | 第47-48页 |
| 3.2 系统硬件设计与实现 | 第48-55页 |
| 3.2.1 PSD信号采集放大电路 | 第48-50页 |
| 3.2.2 主控单元电路 | 第50-52页 |
| 3.2.3 AD/DA转换电路 | 第52-53页 |
| 3.2.4 信号隔离保护电路 | 第53-54页 |
| 3.2.5 通信接口电路 | 第54-55页 |
| 3.3 系统软件设计与实现 | 第55-63页 |
| 3.3.1 下位机通用软件架构 | 第56页 |
| 3.3.2 监控软件通用架构 | 第56-58页 |
| 3.3.3 科学仪器数据传输方案与协议 | 第58-61页 |
| 3.3.4 高速数据实时存取方案 | 第61-62页 |
| 3.3.5 在线参数配置的交互界面设计 | 第62-63页 |
| 3.4 控制算法与悬浮实验 | 第63-65页 |
| 3.4.1 悬浮控制模型 | 第63-64页 |
| 3.4.2 积分分离的变参PID控制算法 | 第64-65页 |
| 3.4.3 悬浮实验与结果 | 第65页 |
| 3.5 小结 | 第65-67页 |
| 4 电荷补充技术研究 | 第67-75页 |
| 4.1 电荷丢失的假设与验证 | 第68-69页 |
| 4.2 电荷补充方法分析 | 第69-72页 |
| 4.2.1 电容感应带电 | 第69页 |
| 4.2.2 光电效应带电 | 第69-71页 |
| 4.2.3 热电效应带电 | 第71-72页 |
| 4.3 预热悬浮 | 第72-73页 |
| 4.4 小结 | 第73-75页 |
| 5 深过冷凝固实验 | 第75-81页 |
| 5.1 实验样品准备 | 第75-76页 |
| 5.2 悬浮和加热性能测试 | 第76-77页 |
| 5.3 样品熔化凝固实验 | 第77-79页 |
| 5.4 材料样品分析 | 第79-80页 |
| 5.5 小结 | 第80-81页 |
| 6 热物性测量实验 | 第81-95页 |
| 6.1 密度和热膨胀系数测量 | 第81-88页 |
| 6.1.1 理论计算 | 第81-82页 |
| 6.1.2 图像测量方法 | 第82-86页 |
| 6.1.3 实验结果与分析 | 第86-88页 |
| 6.2 表面张力和粘度系数测量 | 第88-92页 |
| 6.2.1 理论计算 | 第88页 |
| 6.2.2 液滴振荡测量方法 | 第88-90页 |
| 6.2.3 实验结果与分析 | 第90-92页 |
| 6.3 比热测量 | 第92-93页 |
| 6.3.1 理论计算与测量方法 | 第92页 |
| 6.3.2 实验结果与分析 | 第92-93页 |
| 6.4 小结 | 第93-95页 |
| 7 空间站无容器平台的初步技术方案 | 第95-107页 |
| 7.1 空间站无容器平台建设的任务目标和功能指标 | 第95-96页 |
| 7.2 空间站无容器平台规划的科学研究内容 | 第96-98页 |
| 7.3 空间站无容器平台的技术方案与系统组成 | 第98-105页 |
| 7.3.1 系统方案设计 | 第98-99页 |
| 7.3.2 批量样品管理模块设计 | 第99-102页 |
| 7.3.3 真空及保护气环空模块设计 | 第102-103页 |
| 7.3.4 位置控制模块设计 | 第103-104页 |
| 7.3.5 温度控制模块设计 | 第104-105页 |
| 7.4 小结 | 第105-107页 |
| 8 总结与展望 | 第107-109页 |
| 8.1 总结 | 第107-108页 |
| 8.2 展望 | 第108-109页 |
| 参考文献 | 第109-117页 |
| 在学期间发表文章 | 第117-119页 |
| 在学期间申请专利 | 第119-121页 |
| 在学期间参与科研项目 | 第121页 |
