基于AFM探针刻划可控三维微结构加工技术研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-17页 |
| 第1章 绪论 | 第17-34页 |
| ·课题研究目的及意义 | 第17-19页 |
| ·微结构加工技术研究现状 | 第19-25页 |
| ·三维微结构加工技术总结 | 第25-26页 |
| ·AFM 机械刻划加工技术 | 第26-31页 |
| ·AFM 机械刻划加工方法 | 第27-29页 |
| ·AFM 机械刻划机理研究 | 第29-30页 |
| ·AFM 机械刻划装置及刻划工艺研究 | 第30-31页 |
| ·本文的研究内容 | 第31-34页 |
| 第2章 AFM 探针刻划深度实时检测方法研究 | 第34-60页 |
| ·引言 | 第34页 |
| ·AFM 刻划加工原理 | 第34-41页 |
| ·AFM 工作原理 | 第34-37页 |
| ·AFM 刻划加工原理 | 第37-41页 |
| ·AFM 刻划应用中的关键系统分析 | 第41-51页 |
| ·AFM 的SAM 接口模块 | 第41-42页 |
| ·微悬臂光杠杆检测系统分析与实验 | 第42-47页 |
| ·扫描陶管PZT 微驱动系统实验研究 | 第47-51页 |
| ·三维微动工作台 | 第51页 |
| ·AFM 刻划深度实时检测方法 | 第51-56页 |
| ·刻划深度检测方法 | 第51-55页 |
| ·探针转动对刻划深度检测的影响 | 第55-56页 |
| ·刻划深度闭环控制方案 | 第56-57页 |
| ·位移驱动模式刻划深度闭环控制方案 | 第56页 |
| ·力驱动模式刻划深度闭环控制方案 | 第56-57页 |
| ·刻划加工系统的总体设计要求 | 第57-58页 |
| ·系统信号检测设计要求 | 第58页 |
| ·系统驱动信号设计要求 | 第58页 |
| ·本章小结 | 第58-60页 |
| 第3章 AFM 探针刻划深度控制方法研究 | 第60-95页 |
| ·引言 | 第60页 |
| ·AFM 微悬臂探针压入样品模型建立 | 第60-69页 |
| ·微悬臂探针压入样品力学分析 | 第61-65页 |
| ·压入驱动与压入深度的压入效率 | 第65-67页 |
| ·微悬臂探针压入样品模型 | 第67-69页 |
| ·AFM 微悬臂探针压入深度控制器设计 | 第69-76页 |
| ·压入深度控制器设计 | 第70-71页 |
| ·控制器的参数整定 | 第71-73页 |
| ·控制算法实现及分析 | 第73-75页 |
| ·仿真验证 | 第75-76页 |
| ·压入到刻划过程的有限元仿真分析 | 第76-88页 |
| ·有限元模型的建立 | 第76-81页 |
| ·有限元网格畸变和网格重新划分 | 第81-85页 |
| ·仿真分析 | 第85-88页 |
| ·刻划深度闭环控制方案 | 第88-93页 |
| ·刻划深度闭环控制方案 | 第88-90页 |
| ·刻划深度闭环控制有限元仿真 | 第90-93页 |
| ·本章小结 | 第93-95页 |
| 第4章 基于AFM 三维微结构刻划加工系统研制 | 第95-120页 |
| ·引言 | 第95页 |
| ·总体设计 | 第95-98页 |
| ·总体结构方案选择 | 第95-96页 |
| ·总体结构设计 | 第96-97页 |
| ·智能控制器的中央处理器选择 | 第97-98页 |
| ·单片机控制器总体设计 | 第98-101页 |
| ·单片机控制器总体结构设计 | 第98-99页 |
| ·关键器件选型 | 第99-100页 |
| ·电流环串行接口 | 第100-101页 |
| ·模拟电源研制 | 第101页 |
| ·单片机控制器研制 | 第101-107页 |
| ·单片机主控制模块 | 第102-104页 |
| ·键盘显示模块 | 第104-105页 |
| ·模数转换AD 模块 | 第105-106页 |
| ·数模转换 DA 模块 | 第106-107页 |
| ·单片机控制器软件实现 | 第107-116页 |
| ·模块通讯及消息激励状态法 | 第109-111页 |
| ·单片机主控制模块软件实现 | 第111-113页 |
| ·键盘显示模块软件实现 | 第113-114页 |
| ·模数转换AD 模块软件实现 | 第114-115页 |
| ·数模转换DA 模块软件实现 | 第115-116页 |
| ·上位机软件实现 | 第116-119页 |
| ·本章小结 | 第119-120页 |
| 第5章 AFM 三维微结构刻划加工系统实验研究 | 第120-141页 |
| ·引言 | 第120页 |
| ·单片机控制器主要指标的检测 | 第120-125页 |
| ·模拟电源检定 | 第121页 |
| ·光电隔离电流环传输试验 | 第121-123页 |
| ·AD 采集试验 | 第123-124页 |
| ·DA 输出试验 | 第124-125页 |
| ·刻划深度控制实验 | 第125-132页 |
| ·刻划加工系统的初始标定 | 第125-126页 |
| ·微小方坑的刻划实验 | 第126-128页 |
| ·微小台阶的刻划实验 | 第128-131页 |
| ·刻划深度控制精度对三维微结构刻划加工的影响 | 第131-132页 |
| ·三维简单连续曲面刻划加工试验 | 第132-136页 |
| ·正弦曲面加工 | 第132-134页 |
| ·三角曲面加工 | 第134-135页 |
| ·正反三棱锥曲面加工 | 第135-136页 |
| ·三维复杂曲面刻划加工试验 | 第136-140页 |
| ·真人灰度头像刻划加工 | 第136-138页 |
| ·面罩灰度图像刻划加工 | 第138页 |
| ·奥运纪念物灰度图像刻划加工实验 | 第138-140页 |
| ·本章小结 | 第140-141页 |
| 结论 | 第141-143页 |
| 参考文献 | 第143-154页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第154-156页 |
| 致谢 | 第156-157页 |
| 个人简历 | 第157页 |
