测定薄膜厚度的基片X射线衍射法

基于X射线衍射与吸收理论，建立了一种薄膜厚度测量方法，即基片多级衍射法．利用X射线衍射仪测量高速钢表面的TiN薄膜厚度，由于膜下基片的衍射强度较高及衍射峰形良好，可以确保薄膜厚度的测量精度．本法克服了非晶薄膜材料中薄膜衍射信息较差以及存在织构等不利因素所导致测量结果不可靠等问题．     

一种测量纳米薄膜厚度的新方法

提出了一种量测纳米薄膜厚度的方法,即根据纳米薄膜与其基底间存在的力学性质上的差异,选用合适的刻划工具,通过对薄膜直接进行刻划,产生划透薄膜且不影响基底的划痕,再运用原子力显微镜扫描,得到划痕区域的微观形貌,由此计算出纳米薄膜的厚度.用该方法对TiO2纳米薄膜进行测量,得到薄膜的平均厚度为71.6 nm,与相关文献报道的用其它方法测得的薄膜厚度值较吻合.作为测量纳米薄膜厚度的又一方法,此法具有适用范围广,厚度图像直观,操作和计算均较为简单,精度较高的特点.     

几种常用光学方法测量薄膜厚度设计

随着科技的进步和精密仪器的应用,薄膜厚度的测量方法层出不穷,准确测量薄膜的厚度和光学常数在薄膜的制备和应用中起着关键的作用,直接关系到该薄膜材料能否正常工作。本文通过对薄膜的光学测量方法进行归类,列举其中一些测量方法在教学中的应用。     

几种常用光学方法测量薄膜厚度设计

随着科技的进步和精密仪器的应用,薄膜厚度的测量方法层出不穷,准确测量薄膜的厚度和光学常数在薄膜的制备和应用中起着关键的作用,直接关系到该薄膜材料能否正常工作。本文通过对薄膜的光学测量方法进行归类,列举其中一些测量方法在教学中的应用。     

用调制光反射方法测量薄膜的厚度

利用调制光反射技术对一系列不同厚度的二氧化硅薄膜进行了测量,在不同调制频率下检测样品的调制光反射相位信号。同时针对实验条件建立了三维理论模型,通过对实验曲线的最小方差拟合,推算出二氧化硅薄膜的厚度。     

薄膜拉伸厚度控制的研究

双向拉伸厚度控制是薄膜生产的核心技术。控制方式很多,如X-射线控制、γ-射线控制和Pm-147射线控制等。本文对双拉厚度控制的机理进行深入分析,对影响厚度的关键因素进行探讨并提出具体解决方案。     

SIMOX材料薄膜厚度的测量和分析

讨论了由国产LC－14型强流氧离子注入机制备的SIMOX（sepqration by implanted oxygen）材料薄膜厚度的测量和分析。采用红外吸收光谱测量SIMOX绝缘埋层的厚度，这是一种快速非破坏性测量方法。根据离子注入原理估算表面硅层的厚度，并分析了影响估算精度的各种因素。     

铝箔厚度控制系统及厚度优化策略

根据铝箔轧制的特点和轧机仪表配置,设计了适用于铝箔轧制的厚度控制系统.给出了各厚度控制方式的控制原理,采用Smith预估和积分变增益的方法减小纯滞后对控制系统的影响,并实现了对其他控制环节的解耦补偿.针对张力调节量振荡影响轧制过程稳定性的问题给出了张力自适应控制策略,提出了轧制速度AGC的变加速度控制方案.为了避免单个厚度控制器工作时的溢出现象,采用主控制器和优化控制器的联合控制实现了厚度控制中的优化控制.提出了速度最佳化和目标厚度自适应控制策略,为企业获得最大的产量和效益.现场应用表明,该系统取得了良好的控制效果.     

等厚干涉法测量薄膜厚度的两种方法

等厚干涉法测量薄膜厚度设备简易,操作方便,分析直观,在生产中有着广泛的应用.本文探讨了两种等厚干涉法测量薄膜厚度的原理与方法,利用预先形成的薄膜台阶产生空气或透明材料劈尖,单色光在劈尖上下两界面的反射光发生相干叠加产生干涉条纹,通过条纹相关参数的测量,获得薄膜的厚度.通过比较,空气劈尖法较之薄膜劈尖法操作更简易、准确,因而更实用.     

确定薄膜折射率和厚度的波长法

提出一种只需测量垂直入射和斜入射的两条光谱曲线,就能分别确定薄膜的折射率 n(λ)和厚度的方法.该方法在薄膜的消光系数 k~2n~2时适用,精度优于1%.     

轴向柱塞泵滑靴油膜动态仿真

对轴向柱塞泵滑靴润滑油膜的动态规律进行了数学建模,给出了缸体旋转一周,滑靴润滑油膜随缸体转角的变化.分析了滑靴润滑油膜与缸体转速及柱塞腔压力之间的变化规律.仿真结果表明:由转速所带来的动压效应对滑靴润滑油膜厚度影响较大.而离心力则显著影响滑靴的倾斜姿态,在离心力的倾覆力矩作用下,滑靴将沿径向向外倾斜,并且随着转速的提高倾斜程度加剧.     

点接触润滑状态图及其应用

根据改进的线接触润滑状态图,提出了点接触(椭圆接触)的新的润滑状态图。读图使弹性流体动力润滑方程运用方便,能直观反映膜厚参数的变化情况和工作条件对润滑状态的影响,特别适于研究一特定设备中工作负荷和运行速度对润滑膜厚的影响。     

挤出吹塑中型坯壁厚的在线智能检测技术

采用激光扫描加图像处理的方法以实现在线测量:用一束激光从某一角度入射到型坯壁上,反射回来的光线由2部分组成,一部分是从型坯外表面反射的,另一部分是从型坯内表面反射的,这2部分光线之间是平行的,并存在一定的间隔.重新推导出该间隔与型坯壁厚之间的计算公式.用CCD摄像机接收从型坯反射回来的光线形成2个光斑图像.通过数字图像处理测取2个光斑之间的距离.即应用图像预处理、平滑滤波、图像二值化、边缘提取、图像分割、边缘曲线的跟踪和连接、尺寸标定来获取光斑中心坐标及光斑中心之间的距离.通过该计算式即可求出型坯的壁厚.实验研究表明,此检测方法所需硬件简单,计算量小,实施容易.它的实现可提高吹塑制品的质量,降低原料消耗.     

雨天公路水膜厚度模型验证及行车安全性分析

针对雨天行车道路表面产生水膜,易使车辆打滑发生交通事故的问题,采用人工模拟降雨试验,获得了水泥混凝土路表水膜厚度回归方程,验证了国内外现有水膜厚度计算模型。结果表明：路表水膜厚度随降雨强度和排水长度的增大而增大,随路面坡度的增大而减小;相同条件下,水泥混凝土路表水膜厚度值高于沥青路面水膜厚度值,其原因主要是水泥混凝土的亲水性导致路表水分子流动阻力增大,水分子积聚增多,使水膜厚度增大。对西安地区不同暴雨重现期下高速公路水膜厚度值进行计算,结果表明在五年重现期暴雨强度1.954 mm?min-1下,路表水膜厚度值不超过滑水速度发生时的临界水膜厚度值2.35mm,设计时速80 km.h-1可保证雨天行车安全。     

采用聚酰亚胺保持架的轴承油膜厚度

本文研究了润滑油粘度、轴承转速、轴承接触角三种因素对采用聚酰亚胺轴承保持架的轴承油膜厚度的影响，为该类型轴承在实际应用中润滑油的选用及进一步探讨该类型轴承的润滑性能提供了试验依据。     

ZnO薄膜中缓冲层厚度的研究

采用溶胶-凝胶法制备ZnO缓冲层,并在其上沉积ZnO薄膜.研究了匀胶的膜厚控制公式,达到对膜厚的控制.采用X射线衍射仪和原子力显微镜分析了缓冲层厚度对ZnO薄膜结晶质量和表面形貌的影响规律.     

脉冲激光沉积法(PLD)制备InGaN薄膜的膜厚分布特征

【目的】探究脉冲激光沉积法(PLD)制备InGaN薄膜时薄膜的厚度分布规律,以便于能够改善薄膜的均匀性。【方法】在实际情况中,靶材和基片并不平行,取任一无限小面积元近似作为平行靶材时的情况来分析,研究此处各项等效参数即可得到该处的膜厚。【结果】当靶材与基片的倾斜角为0°时,靶材激光照射点处的法线与基片相交处的膜厚度最大,以该点为中心,基片两侧膜厚呈对称分布,且越远离基片中心点,膜的厚度越小;当靶材与基片的倾斜角不为0°时,基片左右两侧膜厚不对称分布,靠近靶材一侧的薄膜厚度大于远离靶材一侧的薄膜厚度,倾斜角越大,两侧膜厚的差异越大,膜厚最大的点不在基片中心处,而是偏向靠近靶材的一端,倾斜角越大,偏离越明显。靶基距增大,所形成的膜厚度均匀性提高,但与靶基距较小时相比,相同时间内沉积的膜厚度要低得多。【结论】PLD制备InGaN薄膜过程中,基片各处上的薄膜受倾斜角和靶基距的影响,厚度不均匀,存在一个厚度分布。     

核燃料组件氧化膜检测装置及其柔顺测量方法

核燃料组件由于长期处于高温、高压、高辐照等复杂多变环境中,变形燃料棒的锆合金包壳表面极易发生氧化现象。因此,研究组件氧化膜高精度检测装置与柔顺测量方法对核电站的安全运营至关重要。为此,通过借鉴胡克铰构型机理,研制出一款核燃料组件氧化膜检测装置,配合其搭载的膜厚测量探头,实现组件氧化膜厚度的高精度检测。同时,基于装置自身结构及各传感检测信息,建立装置检测过程中力控模型,并提出柔顺测量方法,以解决高危核燃料组件的柔顺检测问题。实验结果表明,装置能够满足组件氧化膜厚度检测精度要求,且其柔顺检测性能具备核电领域安全应用技术条件。     

中厚板轧机相对油膜厚度模型的建立

分析了轧制过程油膜厚度变化对钢板厚度控制精度的影响,基于油膜厚度Reynolds计算公式,借鉴轧辊调零计算轧机弹跳的想法,提出相对油膜厚度的计算方法,并在轧机上进行数据采集,得到油膜变化的实测值,通过弹跳曲线的平移处理,得到最终的油膜变化曲线,根据该曲线可很方便地确定模型的结构并拟合出模型系数.利用该模型可以有效地提高加减速阶段的厚度控制精度.     

圆盘反应器内流动和成膜性能的数值模拟

采用流体体积函数法(VOF)对卧式旋转圆盘反应器的流动和成膜特性进行了数值模拟,并考察了圆盘转速和反应器内液位高度对液膜厚度及分布的影响规律。研究结果表明,VOF方法能够较好的模拟圆盘反应器内液膜的流动和成膜特性,反应器内液相流场、成膜过程、液膜厚度及分布的模拟数据与实验结果吻合良好;液膜厚度随圆盘转速增加而增大,液位高度的变化对其影响不大;圆盘成膜具有最低转速和最低液位;同时模拟得到了圆盘表面液膜的分布规律。