一、聚焦偏转复合系统像差分析及应用（论文文献综述）
张智敏[1]（2021）在《基于并行探测的微分超分辨显微方法与系统研究》文中指出相比宽场照明荧光显微镜,共聚焦荧光显微术具有背景噪声低、对比度和信噪比高且横向和轴向分辨率也相对较高等特点,是生命科学研究中最为常用的一种显微技术。并行探测像素重组方法可以在保证信噪比的前提下实现共聚焦荧光显微方法分辨率的提高,而在共聚焦的基础上发展而来的荧光辐射微分超分辨显微术于2013年被提出后也得到了广泛的研究。这些方法继承了共聚焦荧光显微方法的所有优势,可以广泛地应用于生物医学领域的研究中。然而,这两种方法仍然存在探测器位置不准确性造成重构效果不佳、轴向分辨率不高、成像速度较慢等问题,进一步改善这两种方法并将两种方法相结合具备重要意义。此外,作为对共聚焦荧光显微技术的一种重要补充,新发展起来的荧光辐射微分超分辨显微方法不仅是一种普适性荧光标记的超分辨显微方法,还可以较好地绕开国外相关技术专利限制,十分适合进行高端光学显微仪器设备化研究工作并进行推广。本论文根据归一化正交相关方法、点扩散函数工程以及光栅衍射理论,对并行探测像素重组显微与荧光辐射微分超分辨显微的方法和技术进行了深入的研究,旨在进一步提高系统分辨率以及成像速度,使并行探测像素重组显微与荧光辐射微分超分辨显微可以在生命科学研究中获得更广泛的应用。此外,本论文提出了具备模块化设计的荧光微分超分辨显微仪器设备,推动多种模式的超分辨荧光显微方法仪器设备化进程。本文的主要内容及创新点如下:1、深入研究了并行探测器阵列中像素位置对基于像素重组的超分辨显微方法的影响。对相关内容进行了理论分析和仿真,并创新性地利用归一化正交相关算法获得准确的探测器位置信息以正确实现像素位置重组,并搭建并行探测像素重组荧光显微系统。相关实验结果证明了本方法可以准确获得探测器位置信息以消除由于并行探测器阵列在制造与安装过程中像素错位给像素重组结果带来的影响,实现最佳的像素重组效果。2、创新性地将并行探测像素重组方法和三维微分方法引入到微分超分辨显微系统中。通过空间光调制器（Spatial Light Modulator,SLM）分别对激发光中的p偏振光和s偏振光进行相位调制,可同时获得横向和轴向上的调制暗斑,并结合并行探测像素重组方法实现微分超分辨显微系统在三维分辨率上进一步的提升。通过对相关内容的理论分析和仿真,搭建了基于SLM调制的并行探测微分超分辨显微系统。实验表明,相比较于共聚焦显微技术和并行探测像素重组显微技术,该方法分别实现了横向分辨率1.85倍和1.33倍的提升以及轴向分辨率1.48倍和1.24倍的提升。3、深入研究了微分超分辨显微方法成像速度受限问题并创新性地通过在SLM上加载闪耀光栅并通过调整光栅周期和闪耀角来实现实心焦斑和空心焦斑在焦面位置上的可控错位,进而实现双焦斑同时扫描。设计并搭建了共路并行扫描微分超分辨显微系统,相关实验结果表明该方法可以将微分超分辨显微成像速度提升一倍。4、深入研究和分析了多种微分超分辨显微方法的仪器小型化与模块化问题。对微分超分辨显微仪器进行了模块化设计以及空间排布优化,并设计编写了相应的系统功能成像软件,构建了三套基于微分显微方法的高端光学显微仪器设备。
刘明亮[2]（2021）在《工业电子枪电子束偏转技术与动态聚焦的研究》文中研究指明电子束作为一种高能量密度粒子束,广泛应用于各种高要求现代化加工。其中电子束流偏转与聚焦精度将直接影响着电子束加工的质量,特别是在电子束进行大角度偏转扫描时,由于受到像差等因素影响,电子束的焦点出现散焦现象,影响电子束的聚焦性能。为了提高电子束的加工质量,以及对电子束进行精准控制,实现电子束在偏转扫描的同时聚焦电流对应做出动态调整。本论文以功率6KW、加速电压60KV的工业电子枪系统为研究对象,对电子束偏转扫描动态聚焦进行研究,主要研究结果如下:（1）对电子束在电磁场中的运动轨迹进行研究,建立了电子运动轨迹的数学模型,利用MATLAB软件模拟了电子的运动轨迹,并分析了球差、像散等像差产生的原因,给出可采取偏转扫描动态聚焦的方法来减小像差对轨迹的影响。（2）根据电子枪结构,计算了电子枪的基本参数与电子束束流轮廓的参数值,重点分析了屏蔽式短磁透镜极靴附近磁场的形状及边界情况,利用ANSYS软件模拟了极靴附近矢量磁位的分布规律,深入研究电磁线圈中电流对焦点尺寸的影响规律,发现了可通过调整聚焦电流来改变电子束的工作距离和焦点尺寸。（3）基于提高电子束偏转扫描动态聚焦精度,分析并研究了电子束偏转扫描动态聚焦修正电流理论,建立了电子束偏转扫描动态聚焦的控制策略与动态聚焦二维数组,结合计算所得电子枪参数并利用CST软件建立了电子枪结构模型模拟电子束的运动仿真轨迹,验证了电子束在偏转扫描中束流焦点散焦的存在及动态聚焦修正电流对焦点尺寸的影响规律。（4）基于所得仿真结果,通过实验来验证理论方案的可行性。通过对电子束焦点尺寸与偏转角度以及聚焦电流间存在的关系、动态聚焦电流下的偏转扫描轨迹以及动态聚焦校正像差进行实验,试验结果验证了偏转扫描动态聚焦电流控制策略可有效改善电子束的偏转误差和大偏转角下的散焦。
李双[3]（2020）在《宽波段小型分光光度测量系统的研究》文中进行了进一步梳理分光光度计是一种利用光谱进行物质检测的分析仪器,随着市场需求与人们期望的不断提高,分光光度计需求数量增加的同时对其性能也提出了新的要求,为了满足更多场景的需求,宽波段、小型化的结构系统成为了分光光度计新的发展趋势。论文以开发设计宽波段、小型化分光光度系统为主要研究内容,针对宽波段、小型化分光系统的复杂像差与杂散光问题,通过建立光学模型,完成光学系统的优化设计。结合光学、机械学以及电子学相关理论的应用,完成宽波段小型化分光光度测量系统的设计,实现对未知浓度溶液的检测需求。（1）分光光度系统像差的校正方法研究。系统像差即为成像误差,主要由光路误差所引起。按照设计要求,选择了空间利用率最高的交叉式切尔尼特纳系统作为光学系统的主要结构,依据传统光路的设计方法,完成了光学系统的结构设计。结合LT软件建立光学模型,对系统像差进行仿真计算,以光路误差相互抵消为思路推导像差光路模型,通过光路模型的像差校正计算,完成了分光光度系统的结构优化设计。（2）基于双向散射分布函数（BSDF）杂散光计算研究。为了解决光学系统的杂散光问题,结合BSDF散射模型与杂散光谱对杂散光强进行计算。根据光学系统结构推导出杂散光谱模型,完成了杂散光的入射角度与有效散射角度的快速计算。通过实验测得实验台主要材料黑漆铝板的BSDF散射特性,依据实验数据建立了杂散光模型,完成了杂散光模拟光强计算。结合黑漆铝板的BSDF散射特性与杂散光谱对杂散光强进行理论计算,通过理论计算与仿真实验的对比,验证了基于BSDF的杂散光计算方法的可行性和正确性。（3）宽波段小型化分光光度系统搭建及验证。根据光路系统的结构计算,完成光学系统实验平台的机械结构设计及加工。按照设计要求,完成了灯源、电机以及光电检测器件的选型与控制。根据光学性能实验测试的结果,证明所搭建的光学系统能够满足未知浓度溶液的检测需求。本文提出了采用数学模型与LT仿真相结合的方法完成了宽波段、小型化分光光度系统的优化设计。通过数学模型对光路像差与杂散光进行校正,结合LT光学仿真验证了数学模型校正的有效性,提高光路精度的同时避免了光路中复杂遮光零件的设计,对宽波段小型化分光光度计的研究具有极大的理论价值与推动意义。
武鑫[4]（2020）在《基于DMD的自适应分类光谱成像技术光学系统设计研究》文中研究指明成像光谱仪是一种能同时获取二维图像信息和一维光谱信息的设备,丰富的数据便于对目标进行分类识别,广泛应用于矿物勘探、对地遥感、海洋监测、生物医疗等领域。但成像光谱仪给出的三维数据是一个高维高冗余的数据,在使用中不够直观,需要依赖计算机数据处理来获得分类识别结果。随着成像光谱仪器复杂化和应用要求的提高,成像光谱仪器指标随之提高,大量的信息给数据传输、存储、处理带来了巨大压力。为了解决该问题,本文研究了一种自适应特征光谱成像分类技术,该技术的核心思想是通过设备自身对光信息的调制结合数据处理算法,去掉中间数据传输、存储的过程,直接获得分类结果,简化处理流程的同时,其“所见即所得”的特性也对于用户更加友好。本文主要针对基于AFSSI-C的光学系统在日常实验测试场景实现厘米级图标分类这一需求开展的研究。首先对自适应分类光谱成像仪的原理进行分析。根据系统仪器的光学系统与信号处理系统交互关系,并以图像分类过程为例,分析了系统工作原理。根据双光栅色散原理与光谱成像光路,构建了系统光路。基于光谱数据立方体在该仪器下的特征状态,分析了光学系统的分类原理。根据光源的光谱强度分布,并结合光源像元、DMD像元、探测器像元之间的匹配关系,构建出基于DMD的系统光路结构及光谱信号调制传输模型,为工程设计提供了理论依据。其次,针对DMD和光栅引起的严重色差问题,采用光线追迹方法对成像过程进行分析,提出了通过匹配焦距解决垂轴色差、逆向轴向色散解决轴向色差的方法,解决了光学系统中存在的色散光无法完全复合问题。同时,根据仿真软件验证了经理论推演得到的色散光复合方案的有效性。最后,完成了一套基于DMD的自适应分类光谱成像光学系统设计。根据系统应用场景分析,设计了光谱范围为400 nm～800 nm,光谱分辨率为5 nm的分束系统。结合色散光无法完全复合问题分析,设计了分束系统准直镜与成像镜焦距为80 mm,合束系统准直镜与成像镜焦距为73.5 mm,系统F数为4的自适应分类光谱成像光学系统。该光学系统的MTF在奈奎斯特频率处优于0.5,成像质量良好,可以满足相关应用需求。
刘效治[5]（2020）在《能源催化领域第六主族元素化合物的透射电子显微学研究》文中认为电化学储能是未来清洁能源大规模并网的关键支撑技术之一,不仅有助于提升电网的灵活度和整体利用率,而且能促进多种交通工具和电子产品的广泛应用。在电化学储能系统中,锌空电池和制备氢/碳基燃料的反应池具有很高的研究价值和广阔的应用前景,它们通过相应的电催化反应以实现能量的存储与转换,而在这其中,电催化剂扮演了不可或缺的角色。虽然贵金属基催化剂具有良好的电催化反应活性,但是其价格昂贵且耐用性不佳,如果电催化储能技术长期依赖于地球稀缺的贵金属元素,将不利于未来清洁能源的广泛普及。如何开发环境友好、高效、低成本、耐用的非贵金属基催化剂,仍然是如今科学研究中重要的前沿问题。在对研究工作展开详述之前,本文首先介绍了透射电子显微学研究方法的发展历程、基本构造和工作原理。简要阐述了透射电子显微镜的起源、改进与现状,并且从电子束、样品、信号等角度出发,将透射电镜分为五大系统并逐一介绍其构造和原理。在透射电子显微学的应用部分中,除了介绍衍射、成像、能谱三种基本应用模式之外,也探讨了在时间维度上,原位模式作为一种复兴的综合表征手段,为未来透射电子显微学发展带来的新机遇和新挑战。本文的研究对象以第六主族元素化合物为主,涉及氧化物、硫化物和硒化物等,在论文主体部分中根据O、S、Se三种元素的周期顺序,依次开展了关于Fe掺杂Co3O4纳米片,二维层状材料MoS2,以及MoSe2复合NiSe纳米线的研究工作的具体阐述。电化学测试结果表明这些活性材料具有成为高效非贵金属基电催化剂的应用潜力,其中,Fe掺杂Co3O4纳米片在氧气析出/还原反应中具有双功能性;MoSe2复合NiSe纳米线在氢气析出反应中具有协同催化效果;复合有氮碳材料的MoS2在二氧化碳还原反应中具有较高的选择性。它们在分别作为锌空电池、电解制氢反应池和电解制碳基产物反应池的电极活性材料时,均表现出良好的催化活性和稳定性。为了理解材料改性策略背后的设计原理,和探究材料的宏观性能与微观结构之间的“构效关系”,本文以透射电子显微学为主要研究方法,结合其它多种表征手段,研究了这些过渡金属化合物的结构与化学特征,分析了Co3O4纳米片中Fe元素的掺杂影响,从界面结构与电子转移两个角度讨论了NiSe内核对于外层1T相MoSe2的诱导作用,以原子尺度原位观察的方式验证了蜷曲状MoS2在氮-碳复合材料中的生长机理。此外,本文还观察了单层1T’相MoS2中Mo原子的排列情况,单层2H相MoS2中S原子的缺陷状态,以及垂直堆叠的1T’/2H相双层MoS2异质结和水平联结的2H相单层MoS2同质结的结构特征;并且基于在2H相MoS2中观察到的点缺陷演化特征,提出了一种化学助剂诱导的结构自愈反应机制。这些实验结果表明透射电子显微学研究方法,对于观察材料的形貌与复合结构、鉴定结晶性与物相、鉴别元素种类与价态、判断缺陷种类与数量、解析界面结构细节、追踪结构演化行为等方面具有独到的优势。透射电子显微学研究在促进能源与催化领域的高效电催化剂活性材料的发展中起到了重要的推动作用,不仅有助于加深对催化剂中构效关系的理解,也为制定新型的材料改性策略提供了有益的参考。
张熙明[6]（2020）在《自由电子激光SASE光束线在线诊断能谱仪的设计和研究》文中指出同步辐射技术近年来得到了快速的发展,它覆盖了从红外到硬X射线的光谱范围,并且具有光谱连续、亮度高、准直性好等特点,在物理、化学、生物学、生命科学、材料科学等科学研究领域具有广泛的应用。作为第四代光源的自由电子激光,在亮度、相干性和可调光谱范围上更优于同步辐射光源。目前世界上已经建成了多台自由电子激光装置,德国的TESLA装置,美国的LCLS装置,意大利的FERMI装置,日本的SCSS装置,韩国Puhang以及中国的大连光源（DCLS）和上海软X射线自由电子激光装置（SXFEL）。上海软X射线自由电子激光装置是中国第一台X射线相干光源,其光谱可范围以覆盖2 nm～10 nm。该装置是基于1.5 Ge V的C波段高梯度电子直线加速器,包含1条种子型自由电子激光（FEL）束线,1条自放大自发辐射（SASE）光束线和5个实验站。其中SASE自由电子激光光束线,即活细胞成像光束线正在在建设中,能量范围约为103到1033 e V,包含前端区、吸收器、偏置平面镜PM1、平面镜PM2（含诊断光栅）、单色器、压弯镜、KB镜、椭球镜EM6等。束线采用两分支模式,优化满足生物成像、表面化学、超快物理等实验站对小光斑、高脉冲光子通量等需求,并结合实验站具体需求,实现了白光和单色光切换、光斑水平尺寸可调等功能。其中北支线由偏转平面镜、诊断光栅、KB镜组（椭圆柱面镜和平面镜）构成,主要用于生物细胞成像实验站。由于SASE光束线中X光的每个单脉冲特性没有HGHG（High Gain Harmonic Generation）模式稳定,因此对束线中X光单脉冲的检测要保证高可靠度和高精度,这样实验人员就可以使他们的数据更为准确,同样可以帮助束线科学家来维护和优化自由电子激光束线。所以有必要设计一种可以分辨每束自由电子激光脉冲的检测工具来满足用户和束线科学家的需求。目前国内外的在线诊断能谱仪主要针对低能段而设计,无法满足高能段对光束检测的分辨率要求。因此本工作设计了一个可以针对高能段优化的在线诊断能谱仪,该谱仪包含一个平面镜和一个变线间距光栅,可以用于在自由电子激光束线X光传播过程中检测单脉冲的能谱特性。本工作使用束线追迹的方法来模拟X光在束线中的传播以便研究它的转播特性,即通过SHADOW模型和SRW模型来研究X光在光束线传播过程来分析在线诊断能谱仪的分辨率和聚焦特性,以及面形误差对聚焦光斑的影响。谱仪的能量分辨率约为3×104（E/ΔE）（光子能量620 e V）,论文分析比较了在不同模型情况下,在线诊断能谱仪的+1阶聚焦光斑和分辨率。为了优化所选用的变线间距光栅,在100 e V到1000 e V能量范围分别详细计算和比较了2000 l/mm和3000 l/mm线密度光栅的+1阶聚焦光斑的分辨率和谱仪参数,如+1阶衍射角β,出射臂长r2以及聚焦面和衍射臂之间的夹角θ。通过模拟模拟,3000 l/mm线密度光栅在1033 e V的分辨率可达2.5×104（E/ΔE）,而2000 l/mm线密度光栅只有1.5×104（E/ΔE）,说明3000 l/mm光栅更适合高能段（光子能量大于800 e V）的能谱诊断。同时采用B4C镀层来降低自由电子激光高功率对镜面的辐射损伤,并且选择刻槽宽度和周期长度比为0.65以及刻槽深度为6 nm的设计使得在620 e V能量下B4C镀层的镜子衍射效率可达到18%。此外在实际光学元件在加工过程中会存在一定的面形误差,面形误差是衡量光学元件表面质量的重要指标。镜子的面形和高度误差相关联,会影响光束的相干性和波前,进而影响最终的光斑,选择合适面形误差的镜子对于整条光束线的设计非常关键。因此对KB镜支线各镜子加入实际面形误差后再进行束线追迹,分析得出面形误差对在线诊断谱仪的+1阶聚焦光斑影响很小,但是对最终聚焦光斑会产生较大的影响。根据模拟结果,当平面镜面形误差控制在0.1μrad到0.2μrad,同时椭圆柱面镜控制在0.4μrad以内,聚焦光斑尺寸在4μm以内。当采用现有镜子的实际面型误差（平面镜PM1、PM2、ECM7、椭圆柱面镜ECM8和ECM9的子午方向面形误差分别为0.1μrad、0.1μrad、0.2μrad、0.2μrad和0.2μrad（RMS））,聚焦光斑尺寸为3.3703μm,是理想情况光斑子午方向尺寸的约1.2倍。本工作为软X射线自由电子激光的在线诊断能谱仪提供了有意义的设计方法和详细的数据,可以为其他自由电子激光光束线的优化设计提供参考和依据。
田丽萍[7]（2019）在《高增益小型化条纹变像管的设计与实验研究》文中研究说明为观察超快强激光物理、等离子体、激光核聚变、超快化学、超快物理学、超快生物学、超快光谱学和光通讯等领域中的快速流逝现象,需要发展具备“察微捕快”能力的超快诊断技术。条纹相机是同时具备飞秒-皮秒级时间分辨和微米级高空间分辨的唯一线性诊断仪器,可提供空间-强度-时间信息或光谱-强度-时间诊断参数,是实现极端条件下微观和超快过程探测的必要手段;对于基础前沿科学研究和提升创新能力具有重要意义,更是惯性约束聚变等国家战略高技术研究中不可或缺的诊断工具。目前,传统条纹变像管的设计重点主要集中于实现超高时间分辨率和空间分辨率方面,且均为像放大型条纹变像管,该类型条纹相机存在增益较低、狭缝方向边缘空间分辨率低、体积大、重量大等不足之处。本文设计并研制了一种小型化条纹变像管,该条纹变像管具有高亮度增益、大探测面积、大动态范围及高边缘空间分辨率等优点。作为条纹相机的核心部件,条纹变像管的辐射、成像及增益特性决定了条纹相机的探测性能。本文全面分析了条纹变像管时空分辨率及亮度增益的影响因素,在此基础上提出了一种高增益小型化条纹变像管结构,采用球面型光电阴极、球面型狭缝加速栅极、球面荧光屏及多折偏转板,并将阴极最佳成像点偏移中心的方法提高条纹变像管光电阴极边缘处的空间分辨率及亮度增益。首先,球面型光电阴极及球面型荧光屏结构,有助于减小傍轴和远轴物点处电子脉冲的光程差和球差,提高条纹变像管的空间分辨率;采用中心电子束欠聚焦、边缘电子束过聚焦、最佳成像点位置偏移阴极中心的方法进一步提高边缘空间分辨率,增大探测面积。其次,狭缝栅极能够提供加速电场,提高光电阴极发射光电子的能量和动量一致性,减小光电子在条纹变像管中的渡越时间,提高时间分辨率;狭缝栅极提供各向异性电场,能够增大电子束斑的最小直径,从而减弱空间电荷效应,增大条纹变像管的动态范围。相对于栅网式加速电极,狭缝电极能够避免电子与栅网碰撞生成二次电子,有利于降低条纹变像管的背景噪声,且狭缝栅极的电子透过率更高,有助于提高条纹变像管的亮度增益。再者,采用多折偏转板结构以保证光电子在不被偏转板截获的情况下获得较高的偏转灵敏度,从而降低偏转系统功率,提高时间分辨率,同时又能降低条纹相机对扫描电压斜率的要求。最终,理论设计的条纹变像管长度仅为Φ40 mm×140 mm,静态空间分辨率高于25lp/mm,动态空间分辨率高于10 lp/mm,时间分辨率优于54.6 ps,偏转灵敏度为17.6 mm/kV,放大倍率仅为0.76.在确定管型的基础上,系统地研究了条纹变像管的时间特性及像差特性。数值分析球面阴栅电极曲率半径对条纹变像管静态空间分辨率、时间畸变的影响,研究结果表明:平面型条纹变像管（平面光电阴极、平面狭缝加速栅极、平面荧光屏条纹变像管）具有正的时间畸变;随着曲率半径的减小,条纹变像管时间畸变逐渐由正值变为负值,且存在最佳曲率半径,使得条纹变像管的时间畸变最小;在此最佳曲率半径下,空间分辨率最高且狭缝扫描像几乎无畸变;球面型条纹变像管能够极大地提高空间分辨率、改善狭缝扫描像的弯曲程度,提高条纹变像管的探测精度。基于理论设计结果,成功研制出一种高增益的小型化条纹变像管,并设计搭建静态测试平台对其静态性能进行全面的测试与分析。结果显示:光电阴极积分灵敏度为178μA/lm,亮度增益高达14.5,光谱灵敏度及辐射增益分别为41 mA/W@550 nm和20.05 mA/W@550 nm,静态空间分辨率为20 lp/mm,狭缝方向放大倍率为0.76.针对设计的高增益小型化条纹变像管,研制了小型化条纹相机整机系统,设计相应的实验测试平台,并对其静态及动态性能进行测试,结果显示:小型条纹相机的边缘静态空间分辨率为15 lp/mm,动态空间分辨率为10 lp/mm@Tscreen=50 ns,时间分辨率优于54.6 ps@Tscreen=4.3 ns,动态范围为345:1@54.6 ps.
祝林[8]（2019）在《二维材料低能电子显微镜研究及超快显微镜研发》文中研究说明二维材料蕴含着新奇而丰富的量子特性和巨大的应用价值,是物理和材料科学领域研究的重点。随着对二维材料研究的深入,不断发现其所具有的丰富新奇物理特性,包括狄拉克（Dirac）电子、半导体、超导体、电荷密度波、铁磁体等,为未来高速多功能电子器件提供材料基础。最近生长在铜单晶表面单层二维材料Cu2Si被发现具有拓扑半金属（Topological nodal line semimetal）特性,是二维Dirac材料一种新型结构,因此直接在半导体硅单晶表面大面积、高质量分子束外延生长Cu2Si成为十分重要研究方向。拓扑半金属性的单层二维材料Cu2Si在高速低能耗电子器件上具有广泛的应用价值,然而单层二维材料Cu2Si在硅单晶表面生长动力学过程及其物理特性仍需要原位研究和探索。本文通过具有表面敏感性,多种量子成像机制的像差校正低能电子显微镜（Aberration-corrected low energy electron microscopy,AC-LEEM）在超高真空环境下原位实时研究单层二维材料Cu2Si在硅单晶衬底上生长动力学过程及其本征的物理特性。利用AC-LEEM对衬底析出、原位室温沉积高温退火和高温外延生长三种方法在Si（111）衬底表面制备二维材料Cu2Si的生长动力学及其表面晶体结构进行原位研究和对比。探索出高温外延生长方式是可控制备高质量硅基二维材料Cu2Si理想的方法。通过对比实验IV曲线发现局域Cu原子浓度相关的特征峰。空间分辨的特征峰附近IV曲线,发现在分子束外延生长非平衡态中,表面在?535?和737相界处存在Cu原子浓度连续变化区域并存在一个临界Cu覆盖度驱动737到?535?相变。结合原子分辨扫描隧道显微镜结果,发现具有?535?再构的前驱体和高质量Cu2Si的混合是产生浓度连续变化区域的原因。对高质量的二维材料Cu2Si在低温强磁场下进行四探针电导率测量,发现该系统呈现十分奇特的反弱局域效应（Weak anti-localization）。另一类二维范德瓦尔斯（vdW）层状材料允许不同种类的原子层相互组装以制备出具有前所未有特性和功能的vdW异质结,可以用来设计新型多功能电子器件。在不同功能vdW层状材料中具有铁电性的vdW层状材料在高速非易失性存储器、传感器及晶体管中具有广泛的应用价值,然而这些vdW层状材料中,具有铁电性的vdW层状材料种类目前还屈指可数,特别是在室温下具有强铁电性的vdW层状材料还有待发现。本文首次使用AC-LEEM倾斜环绕面内角的电子束成像技术成功发现在室温下超薄层vdW层状材料β′-In2Se3具有面内铁电性。选区低能电子衍射直接证实处于铁电态的β′-In2Se3表面存在一维超周期结构。原位变温高分辨AC-LEEM实验观察到β′到β相的可逆相变过程,相变临界温度高达200℃,相变到β相后表面铁电性和表面一维超周期结构消失,证实了铁电性与一维周期性结构的强关联。利用压电响应显微镜进一步确定β′-In2Se3表面面内铁电畴的存在和电偶极矩的方向,这与线偏振光学显微镜发现β′-In2Se3铁电畴具有线性二向色性结果吻合。通过低温原子分辨扫描隧道显微镜和高分辨透射电子显微镜了解一维超周期结构是由两组宽度略有区别的原子链构成。第一性原理计算发现Se原子的位移能产生电极化强度且体系能量更低,为室温下β′-In2Se3的铁电性提供理论支持。随着越来越多二维材料不断应用到未来小型化多功能电子器件中,电子器件响应时间不断缩短,对这种超快响应过程的研究越来越得到研究者的关注,然而目前缺乏基于实验室的,能够对二维材料超快响应过程进行高分辨直接成像研究手段。本文结合飞秒激光器和超快电子枪,利用泵浦-探测技术,在AC-LEEM的基础上,研发超快低能电子显微镜（Ultrafast LEEM,ULEEM）,开创在高空间分辨率,超快时间尺度上研究二维材料超快过程的新技术。模拟超快脉冲电子在整个ULEEM中的飞行时间,设计双平行反射镜多次反射时间补偿光路补偿脉冲电子的延迟时间并结合激光稳定系统模拟真实实验环境,测试超快光路设计的指向稳定性。最终完成ULEEM总体光路设计方案并搭建部分ULEEM设备。调研和设计在铋金属多晶薄膜上进行超快相变实验方案,为接下来实现ULEEM建立基础。
罗志竞[9]（2019）在《激光备牙机器人的设计与研究》文中认为牙体制备是临床口腔修复中的常见基础操作,传统的牙体制备方法是医生手持涡轮手机对目标牙齿进行切削,存在着精度低、噪声大等问题,并容易出现医源性损伤。使用激光备牙机器人进行备牙,可以发挥数字化技术以及激光技术的优势,解决上述的缺陷与不足。针对现有的激光备牙系统存在的不能实现剥离式切削、加工精度低、监控效果差、Z向定位时间长等亟待解决的问题,本文设计了新一代的激光备牙机器人,对激光备牙机器人的光学系统、机械结构、振镜控制的位置反解方程、加工误差模型、音圈直线电机的控制策略等问题进行了较为深入的系统的研究。光学系统在三轴扫描系统的基础上,采用了非远心扫描系统的设计,使主光线产生了一定的倾斜,避免了挡光现象的发生,从而实现了剥离式切削。通过在Zemax软件中建立光学系统的仿真模型,验证了方案的可行性。平凸透镜采用平面入射、凸面出射的新安装方式,光学系统性能得到改善,像差更小。机械结构系统采用集成化设计的思想,减少了零件的数量以及装配的环节,从而提高机械系统的精度。牙齿找轴器的设计,解决了牙齿定位器在目标牙齿上定位的问题,牙齿找轴器通过夹紧牙齿轮廓面确定牙体的长轴。监控模块采用内窥镜-反射镜-二向色镜的设计方案,实现了监控系统的小型化,并提供了辅助光源,改善了成像效果。为了提高激光备牙机器人的加工精度,本文分析了图像失真的原因,给出了图像失真补偿算法的软件实现方法,经验证此算法获得了良好的校正效果;另外本文分析了扫描镜偏置产生的影响,并提出了采用虚拟转轴的解决方案。为了解决Z向定位系统定位时间长、稳态精度差的问题,本文研究了音圈直线电机的控制策略,音圈直线电机在三环控制的基础上采用了前馈控制以及模糊控制,经Matlab仿真验证,系统的过调量及跟踪误差更小,调节时间更短。新一代激光备牙机器人的设计,解决了目前临床应用需要解决的一些关键问题,为激光备牙机器人进一步完善奠定了基础,加快了激光备牙机器人替代传统备牙方式的进程。
刘蓉[10]（2014）在《X射线飞秒条纹相机关键技术的研究》文中提出飞秒条纹相机因其超高时间分辨特性而成为超快诊断的重要测量仪器。本文从激光惯性约束聚变（ICF）研究的需求出发，设计并研制了一种同时兼顾高时空分辨的X射线飞秒条纹相机系统。本文全面优化设计了一种行波偏转器前置短磁聚焦条纹变像管。通过减小电子渡越时间以抑制空间电荷效应，采用行波偏转器前置方式提高偏转灵敏度；优化设计行波偏转器结构以提高通频带宽，并实现了偏转器上的电磁波传播速度与电子轴向运动速度相匹配，产生更有效偏转；优化设计磁透镜的电气结构参数，改善空间聚焦能力，实现整管时空分辨率的大幅提升。利用CST软件粒子工作室模拟追踪光电子的运行轨迹，采用调制传递函数和像差理论对变像管成像质量进行评价，理论计算得到其极限物理时间分辨率为189fs，阴极中心空间分辨率高于100Lp/mm。完成了X射线飞秒条纹相机系统的研制，包括光电阴极、短磁透镜聚焦系统、行波偏转系统、以及基于GaAs光导开关的超快扫描电路。搭建了X射线飞秒条纹相机系统的测试平台，包括掺钛蓝宝石自锁模飞秒激光器、马赫-曾德尔（M-Z）干涉仪、飞秒条纹相机、真空系统、高压供电系统、以及自相关仪。完成静态测试实验和动态测试实验，测试结果显示静态空间分辨率值至少为35Lp/mm；在狭缝长度大于3mm的条件下，整个静态图像的放大率为2.2倍；飞秒条纹相机的动态空间分辨率优于25Lp/mm；动态时间分辨率约为0.975ps；增益测量值最大为13000。本文研制的X射线飞秒条纹相机系统，具有如下特点：1.首次提出以提高时间分辨率为主要研究目标，同时兼顾尽可能高的空间分辨率的飞秒条纹相机系统的关键技术研究，该项目的开展对我国惯性约束核聚变研究的发展具有重要意义；2.采用行波偏转器前置、短磁聚焦的条纹变像管管型，并采取措施有效抑制由空间电荷效应造成的时间展宽，同时提升条纹变像管的时间分辨率和空间分辨率；3.全面系统地优化设计了行波偏转器和磁透镜结构，改善了偏转系统的通频带宽、偏转特性，分析了磁透镜结构对系统时空分辨率的影响；同时在加速栅网后面设置了一个100μm×7mm的阳极狭缝作为电子光阑，对光电子进行整形，以提高系统的时间分辨率和空间分辨率；4.开展基于GaAs光导开关的扫描电路的设计与研制，并对扫描电路性能进行了实验测试，得到输出电脉冲的电压变化斜率大于10kV/ns，达到了飞秒条纹相机的设计要求，电路的触发晃动非常小，以至于常规的示波器无法测量；5.搭建了X射线飞秒条纹相机系统的测试平台，完成了静态测试实验和动态测试实验，实现了X射线飞秒条纹相机的性能标定。并通过自相关仪完成飞秒激光脉冲宽度的测量。
二、聚焦偏转复合系统像差分析及应用（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、聚焦偏转复合系统像差分析及应用（论文提纲范文）
（1）基于并行探测的微分超分辨显微方法与系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 显微仪器的发展历程 |
| 1.2 几种远场荧光显微方法概括及其优化 |
| 1.2.1 荧光显微镜基本原理 |
| 1.2.2 几种基于点照明荧光超分辨显微方法介绍 |
| 1.2.3 光场优化实施方法概括 |
| 1.2.4 点扫描荧光显微成像速度提升方法概括 |
| 1.3 国内外光学显微仪器发展现状对比 |
| 1.3.1 国外光学显微仪器发展现状 |
| 1.3.2 国内光学显微仪器发展现状 |
| 1.3.3 光学显微仪器的发展与不足 |
| 1.4 本文主要结构与创新点 |
| 1.4.1 本文的主要结构 |
| 1.4.2 本文的创新点 |
| 第2章 双色荧光辐射微分超分辨显微系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 荧光辐射微分超分辨显微机理 |
| 2.2.1 共聚焦荧光显微成像过程简要分析 |
| 2.2.2 荧光辐射微分超分辨显微方法 |
| 2.3 双色荧光辐射微分超分辨显微系统设计 |
| 2.3.1 系统结构与硬件 |
| 2.3.2 交互软件开发 |
| 2.4 系统测试 |
| 2.5 双色荧光辐射微分显微系统小型化 |
| 2.5.1 系统小型化分析 |
| 2.5.2 小型化双色荧光辐射微分显微系统设计及成像结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于并行探测与空间光调制器的微分超分辨显微方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于并行探测的像素重组图像扫描超分辨显微方法 |
| 3.2.1 像素重组图像扫描超分辨显微方法基本原理 |
| 3.2.2 并行探测超分辨显微系统描述 |
| 3.2.3 基于归一化正交相关算法准确获取小孔平移量方法 |
| 3.2.4 实验效果 |
| 3.3 基于SLM的像素重组三维荧光辐射微分超分辨显微方法 |
| 3.3.1 研究背景 |
| 3.3.2 LCOS-SLM相位调制原理 |
| 3.3.3 理论模型 |
| 3.3.4 系统结构 |
| 3.3.5 泽尼克像差矫正 |
| 3.3.6 系统调试 |
| 3.3.7 实验效果 |
| 3.3.8 分析与讨论 |
| 3.4 基于SLM共路调制的并行荧光辐射微分超分辨显微方法 |
| 3.4.1 传统FED方法缺陷分析 |
| 3.4.2 cpFED基本原理 |
| 3.4.3 cpFED系统结构 |
| 3.4.4 cpFED调试过程 |
| 3.4.5 实验效果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于空间光调制器的多模式荧光超分辨显微系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多模式超分辨荧光显微仪器设计 |
| 4.2.1 多模式超分辨荧光显微仪器功能指标及整体设计 |
| 4.2.2 相位调制模块硬件设计 |
| 4.2.3 振镜扫描模块硬件设计 |
| 4.3 多模式超分辨荧光显微仪器软件系统设计 |
| 4.3.1 软件框架设计 |
| 4.3.2 内存优化设计 |
| 4.3.3 振镜扫描模块软件设计 |
| 4.3.4 相位调制模块软件设计 |
| 4.3.5 TCSPC二进制文件解析算法 |
| 4.3.6 软件拓展方法 |
| 4.4 仪器应用与效果 |
| 4.4.1 双色PRISM实验效果 |
| 4.4.2 双色3D PRFED实验效果 |
| 4.4.3 双色cpFED实验效果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间主要的研究成果 |
（2）工业电子枪电子束偏转技术与动态聚焦的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 电子束偏转扫描与动态聚焦研究背景及应用领域 |
| §1.1.1 电子束偏转扫描与动态聚焦的研究背景 |
| §1.1.2 电子束偏转扫描与动态聚焦的应用领域 |
| §1.2 电子束偏转扫描与动态聚焦技术国内外现状 |
| §1.3 电子束偏转扫描加工技术优势与局限性 |
| §1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 电子在轴对称场中的运动轨迹 |
| §2.1 直角坐标系中电子运动方程 |
| §2.2 电子在电场中的运动 |
| §2.2.1 电子在均匀电场中的运动 |
| §2.2.2 对称静电场中电子运动轨迹 |
| §2.3 电子在磁场中的运动 |
| §2.3.1 电子在均匀磁场中的运动 |
| §2.3.2 对称静磁场中电子运动轨迹 |
| §2.4 磁场中电子空间电荷力的影响 |
| §2.4.1 空间电荷作用力和磁场力的比较 |
| §2.4.2 考虑空间电荷作用下的电子束运动轨迹 |
| §2.5 本章小结 |
| 第三章 电子枪原理与磁透镜研究 |
| §3.1 电子枪结构与电子束的形成原理 |
| §3.1.1 基本结构 |
| §3.1.2 电子束形成原理 |
| §3.2 电子枪参数及电子束形轮廓的计算 |
| §3.2.1 基本参数计算 |
| §3.2.2 束形的计算与求解 |
| §3.3 电子枪磁透镜计算 |
| §3.3.1 短磁透镜的焦距计算 |
| §3.3.2 屏蔽式短磁透镜焦距计算 |
| §3.3.3 屏蔽式短磁透镜安匝数计算 |
| §3.4 屏蔽式短磁透镜的磁场分布 |
| §3.5 本章小结 |
| 第四章 像差对电子束轨迹的影响 |
| §4.1 电子束焦点定义 |
| §4.2 像差对焦点的影响 |
| §4.2.1 球差对焦点的影响 |
| §4.2.2 其他几何像差 |
| §4.2.3 色差对焦点的影响 |
| §4.2.4 像差的叠加 |
| §4.3 离焦量对焦点的影响 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 电子束偏转扫描动态聚焦研究 |
| §5.1 电子束偏转扫描与聚焦 |
| §5.1.1 电子束偏转扫描 |
| §5.1.2 电子束聚焦修正原理分析 |
| §5.1.3 电子束动态聚焦修正计算 |
| §5.2 电子束动态聚焦控制策略分析 |
| §5.2.1 电子束偏转扫描动态聚焦轨迹的形成 |
| §5.2.2 电子束偏转扫描动态聚焦轨迹的控制 |
| §5.2.3 电子束动态聚焦数组的建立 |
| §5.2.4 电子束偏转扫描动态聚焦修正控制的实现过程 |
| §5.3 电子束偏转扫描动态聚焦修正电流的仿真 |
| §5.3.1 动态聚焦的仿真流程图 |
| §5.3.2 动态聚焦的仿真结果 |
| §5.4 电子束偏转扫描动态聚焦的实验 |
| §5.4.1 实验设备及实验前准备 |
| §5.4.2 实验方法及过程 |
| §5.4.3 实验结果分析 |
| §5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 总结 |
| §6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表的学术论文与成果 |
（3）宽波段小型分光光度测量系统的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 分光光度计小型化的研究现状 |
| 1.2.2 分光光度计像差的研究现状 |
| 1.2.3 分光光度计杂散光的研究现状 |
| 1.3 课题的主要研究内容和章节安排 |
| 2 分光光度计光学系统的结构设计 |
| 2.1 分光光度计的基本原理与系统组成 |
| 2.1.1 分光光度计的基本原理 |
| 2.1.2 分光光度计的系统组成 |
| 2.2 光学系统结构设计 |
| 2.2.1 分光光度系统结构选型 |
| 2.2.2 凸透镜光路精确模型 |
| 2.2.3 准直镜光路精确模型 |
| 2.2.4 光栅光路精确模型 |
| 2.2.5 聚焦镜光路精确模型 |
| 2.3 光学系统的结构优化 |
| 2.3.1 准直镜光路优化 |
| 2.3.2 光栅光路优化 |
| 2.3.3 聚焦镜光路优化 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 全光路模型对系统结构的优化改进 |
| 3.1 全光路模型的建立 |
| 3.1.1 透镜光路模型 |
| 3.1.2 准直镜光路模型 |
| 3.1.3 光栅光路模型 |
| 3.1.4 聚焦镜光路模型 |
| 3.1.5 全光路模型的计算与验证 |
| 3.2 光路模型的改进 |
| 3.3 宽波段光谱的分段检测研究 |
| 3.3.1 宽波段光谱的分段检测 |
| 3.3.2 宽波段光谱的分辨率校正研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 杂散光光强计算研究 |
| 4.1 主光路光强计算 |
| 4.2 BSDF散射模型 |
| 4.3 杂散光衍射光强计算 |
| 4.3.1 杂散光正衍射光强计算 |
| 4.3.2 杂散光0级衍射光强计算 |
| 4.3.3 杂散光负衍射光强计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 宽波段小型分光光度系统的建立及性能测试 |
| 5.1 系统总体设计 |
| 5.2 机械结构设计 |
| 5.2.1 机械结构组成 |
| 5.2.2 机械结构安装 |
| 5.3 电子器件的选择与控制 |
| 5.3.1 灯源的选择与控制 |
| 5.3.2 步进电机的选择与控制 |
| 5.4 光学系统实验平台性能测试 |
| 5.4.1 实验数据处理 |
| 5.4.2 光学实验性能测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）基于DMD的自适应分类光谱成像技术光学系统设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光谱成像技术发展与研究现状 |
| 1.2.1 传统光谱成像技术发展 |
| 1.2.2 计算光谱成像技术发展 |
| 1.2.3 自适应分类光谱成像技术发展 |
| 1.3 论文的研究内容及章节安排 |
| 第2章 自适应分类光谱成像仪理论基础 |
| 2.1 基本原理 |
| 2.2 光学系统基本结构 |
| 2.3 光学系统成像分析 |
| 2.4 数字模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 光学系统设计分析 |
| 3.1 参数设计 |
| 3.1.1 分束系统准直镜的焦距确定 |
| 3.1.2 分束系统F数确定 |
| 3.1.3 分束系统的光栅确定 |
| 3.1.4 分束系统成像镜的焦距确定 |
| 3.1.5 合束系统参数确定 |
| 3.2 色散光无法完全复合问题分析 |
| 3.3 色散光无法完全复合问题的理论计算 |
| 3.4 色散光无法完全复合问题的仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 自适应分类光谱成像仪设计 |
| 4.1 光学系统总体方案 |
| 4.2 探测器选择 |
| 4.3 DMD的选择 |
| 4.4 分束系统设计 |
| 4.4.1 分束系统的光谱成像系统设计 |
| 4.4.2 分束系统的准直镜设计 |
| 4.4.3 分束系统的一体化设计 |
| 4.5 合束系统设计 |
| 4.5.1 合束系统准直镜设计 |
| 4.5.2 合束系统的光谱成像系统设计 |
| 4.5.3 合束系统的一体化设计 |
| 4.6 整体系统的一体化设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）能源催化领域第六主族元素化合物的透射电子显微学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 引言 |
| 1.1.2 氢气析出反应与氢气氧化反应的简介 |
| 1.1.3 氧气还原反应与氧气析出反应的简介 |
| 1.1.4 二氧化碳还原反应的简介 |
| 1.2 论文的选题依据和意义 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 透射电子显微学分析方法 |
| 2.1 简要发展历程 |
| 2.2 基本构造与原理 |
| 2.2.1 电子束发射与加速系统 |
| 2.2.2 电子束调控与传递系统 |
| 2.2.3 样品调整与操控系统 |
| 2.2.4 成像与信号收集系统 |
| 2.2.5 其它配件与支撑系统 |
| 2.3 主要应用模式 |
| 2.3.1 衍射模式 |
| 2.3.2 成像模式 |
| 2.3.3 能谱模式 |
| 2.3.4 原位模式 |
| 第3章 Fe掺杂Co_3O_4纳米片的结构与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 结构与化学表征 |
| 3.4 催化性能表征 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 二维层状材料MoS_2的结构与性能研究 |
| 4.1 单层1T'相MoS_2的制备与透射电镜研究 |
| 4.1.1 引言 |
| 4.1.2 实验方法 |
| 4.1.3 单层1T'相MoS_2的化学与结构表征 |
| 4.1.41 T'相MoS_2的催化性能表征 |
| 4.1.5 垂直堆叠的双层1T'/2H相MoS_2异质结 |
| 4.1.6 小结 |
| 4.2 单层2H相MoS_2中结构愈合机制的透射电镜研究 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.2.3 单层MoS_2中点缺陷的结构演化过程 |
| 4.2.4 水平联结的单层2H相MoS_2同质结 |
| 4.2.5 小结 |
| 4.3 2H相MoS_2的生长过程的原位透射电镜研究 |
| 4.3.1 引言 |
| 4.3.2 实验方法 |
| 4.3.3 NCMSH复合物中2H相 MoS_2的原位生长过程 |
| 4.3.4 NCMSH复合物的结构与化学表征 |
| 4.3.5 NCMSH复合物的催化性能表征 |
| 4.3.6 小结 |
| 第5章 MoSe_2复合NiSe纳米线的结构与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 1T相 MoSe_2复合NiSe纳米线的结构与化学表征 |
| 5.4 1T相 MoSe_2复合NiSe纳米线的催化性能表征 |
| 5.5 NiSe纳米线在原子尺度的结构表征 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）自由电子激光SASE光束线在线诊断能谱仪的设计和研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.3 国内外研究概况 |
| 1.3.1 国外研究概况 |
| 1.3.2 国内研究概况 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第二章 同步辐射与自由电子激光 |
| 2.1 同步辐射 |
| 2.1.1 同步辐射的原理 |
| 2.1.2 同步辐射的特性 |
| 2.1.3 同步辐射的应用 |
| 2.2 自由电子激光 |
| 2.2.1 自由电子激光的原理 |
| 2.2.2 自由电子激光的特性和应用 |
| 2.2.3 XFEL 脉冲诊断 |
| 第三章 软X射线自由电子激光SASE光束线 |
| 3.1 SASE光束线的主要参数 |
| 3.2 SASE光束线的装置结构 |
| 3.3 在线诊断能谱仪的原理和结构 |
| 3.3.1 在线诊断能谱仪的主要结构 |
| 3.3.2 变线间距光栅的基本原理 |
| 3.3.3 能谱诊断光栅设计 |
| 3.4 在线诊断能谱仪的辐射损伤和衍射效率 |
| 3.5 在线诊断能谱仪的束线追迹模型 |
| 第四章 面形误差对聚焦光斑影响的分析 |
| 4.1 面形误差对聚焦光斑影响的原理 |
| 4.2 KB镜聚焦分支的追迹 |
| 4.2.1 KB镜聚焦分支的SHADOW追迹结果 |
| 4.2.2 KB镜聚焦分支的SRW追迹结果 |
| 第五章 在线诊断能谱仪性能和优化 |
| 5.1 在线诊断能谱仪的追迹 |
| 5.1.1 能谱仪包含2000l/mm线密度光栅的追迹 |
| 5.1.2 能谱仪各光学元件加入实际面形误差的追迹 |
| 5.1.3 能谱仪包含 3000 l/mm 线密度光栅的追迹 |
| 5.2 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
| 作者在攻读硕士学位期间参与的研究项目 |
| 致谢 |
（7）高增益小型化条纹变像管的设计与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超快诊断及条纹相机技术简述 |
| 1.2 条纹相机工作原理 |
| 1.3 条纹相机发展历史与现状 |
| 1.4 条纹相机的应用 |
| 1.5 选题目的和意义 |
| 1.6 本文的研究内容与创新点 |
| 1.6.1 主要研究内容 |
| 1.6.2 创新点 |
| 第2章 条纹变像管电子光学系统概述 |
| 2.1 条纹变像管电子光学基础 |
| 2.1.1 光电发射系统 |
| 2.1.2 加速系统 |
| 2.1.3 聚焦系统 |
| 2.1.4 偏转系统 |
| 2.1.5 阳极系统 |
| 2.1.6 荧光屏系统 |
| 2.2 条纹变像管性能评价体系 |
| 2.2.1 渡越时间及时间畸变 |
| 2.2.2 时间分辨率 |
| 2.2.3 空间分辨率 |
| 2.2.4 动态范围 |
| 2.2.5 亮度增益 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 高增益小型化条纹变像管电子光学设计 |
| 3.1 CST仿真软件在结构设计中的应用 |
| 3.2 条纹变像管设计考虑事项 |
| 3.2.1 条纹变像管结构建模分析 |
| 3.2.2 光电阴极发射电子初始状态分析 |
| 3.3 高增益小型化条纹变像管结构设计 |
| 3.3.1 球面光电阴极及球面荧光屏设计 |
| 3.3.2 狭缝栅极结构设计 |
| 3.3.3 偏转扫描系统设计 |
| 3.3.4 电透镜聚焦系统设计 |
| 3.3.5 圆孔阑结构球面锥状阳极系统设计 |
| 3.4 高增益小型化条纹变像管静态性能研究 |
| 3.4.1 时间弥散及时间畸变 |
| 3.4.2 物理时间分辨率数值模拟 |
| 3.4.3 空间分辨率数值模拟 |
| 3.4.4 放大倍率数值模拟 |
| 3.4.5 偏转灵敏度数值模拟 |
| 3.4.6 像差计算 |
| 3.5 高增益小型化条纹变像管动态性能研究 |
| 3.5.1 影响动态时空分辨率因素分析 |
| 3.5.2 时间分辨率数值计算 |
| 3.5.3 空间分辨率数值计算 |
| 3.6 “条纹”工作模式下性能评估 |
| 3.6.1 “条纹”像质影响因素分析 |
| 3.6.2 “条纹”像数值模拟 |
| 3.7 平面及球面光阴极、荧光屏条纹变像管性能比较 |
| 3.7.1 时间分辨率比较 |
| 3.7.2 空间分辨率比较 |
| 3.7.3 “条纹”像比较 |
| 3.8 门控选通型条纹变像管 |
| 3.8.1 门控选通条纹管必要性分析 |
| 3.8.2 高斯型门控选通信号的门控特性研究 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 高增益小型化条纹变像管制管与实验测试 |
| 4.1 高增益小型化条纹变像管制管 |
| 4.1.1 高灵敏度光电阴极制备 |
| 4.1.2 高效荧光屏制备 |
| 4.1.3 高增益小型化条纹变像管制管 |
| 4.2 条纹变像管测试系统介绍 |
| 4.2.1 测试系统的软件部分 |
| 4.2.2 测试系统的硬件部分 |
| 4.3 条纹变像管灵敏度及增益测试 |
| 4.3.1 积分灵敏度的测试 |
| 4.3.2 光谱灵敏度的测试 |
| 4.3.3 亮度增益的测试 |
| 4.3.4 辐射功率增益的测试 |
| 4.4 条纹变像管成像性能测试 |
| 4.4.1 空间分辨率测试 |
| 4.4.2 空间调制传递函数测试 |
| 4.4.3 放大倍率测试 |
| 4.5 荧光屏衰减时间测试 |
| 4.6 图像均匀性测试 |
| 4.7 研制中遇到的问题及解决措施 |
| 4.7.1 荧光屏上存在黑斑 |
| 4.7.2 荧光屏中心部分区域有类似擦拭的痕迹 |
| 4.7.3 条纹变像管老化后灵敏度降低 |
| 4.7.4 条纹变像管裸管不打火,灌封后打火 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 高增益小型化条纹相机系统研制与实验测试 |
| 5.1 小型条纹相机各模块研制 |
| 5.1.1 前端狭缝输入光学系统 |
| 5.1.2 高低压供电电源系统 |
| 5.1.3 扫描电控系统 |
| 5.1.4 工控系统 |
| 5.1.5 像增强系统 |
| 5.1.6 后端光锥耦合CCD记录系统 |
| 5.1.7 小型条纹相机整机集成 |
| 5.2 高增益小型化条纹相机系统静态测试 |
| 5.2.1 静态及动态测试方案 |
| 5.2.2 静态空间分辨率测试 |
| 5.3 高增益小型化条纹相机系统的动态测试 |
| 5.3.1 时间分辨率测试 |
| 5.3.2 动态空间分辨率测试 |
| 5.3.3 扫描非线性测试 |
| 5.3.4 动态范围测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录：中英文缩写对照表 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）二维材料低能电子显微镜研究及超快显微镜研发（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 二维晶体材料 |
| 1.2 低能电子显微镜 |
| 1.2.1 低能电子的特性 |
| 1.2.2 低能电子显微镜发展历史 |
| 1.2.3 低能电子显微镜的成像模式 |
| 1.2.4 阴极物镜的像差和分辨率 |
| 1.2.5 物镜的像差校正 |
| 1.2.6 图像的衬度 |
| 1.3 论文选题及主要内容 |
| 2 三磁偏转器像差校正低能电子显微镜的优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 真空系统 |
| 2.2.1 超高真空的重要性 |
| 2.2.2 超高真空的获得 |
| 2.2.3 设备的真空系统 |
| 2.3 实验系统结构组成和设备改进 |
| 2.4 三磁偏转器低能电子显微镜调试 |
| 2.4.1 低能电子显微镜的电子光路 |
| 2.4.2 三磁偏转器低能电子显微镜的调节 |
| 2.4.3 低能电子显微镜成像测试实验 |
| 2.4.4 低能电子显微镜的分辨率 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 二维材料Cu_2Si低能电子显微镜研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 Si(111)单晶衬底准备 |
| 3.2.2 Cu分子束源和温度定标 |
| 3.2.3 低温强磁场下电导率测量 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Si(111)-7×7 再构 |
| 3.3.2 析出Cu_2Si |
| 3.3.3 高温退火Cu_2Si |
| 3.3.4 高温外延生长Cu_2Si |
| 3.3.5 局域Cu浓度驱动表面相变 |
| 3.3.6 二维材料Cu_2Si反弱局域效应 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Β'-In_2Se_3面内铁电性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 低能电子显微镜测量 |
| 4.2.2 线性二向色性测量 |
| 4.2.3 压电响应力显微镜表征 |
| 4.2.4 扫描隧道显微镜表征 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 超快低能电子显微镜设备研发 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 飞秒激光器 |
| 5.2.1 飞秒激光器的基本性能 |
| 5.2.2 激光脉宽压缩 |
| 5.2.3 飞秒激光器功率和脉冲稳定性 |
| 5.3 超快光电子显微镜 |
| 5.3.1 超快光电子显微镜光路设计 |
| 5.3.2 超快光电子显微镜成像 |
| 5.4 超快低能电子显微镜 |
| 5.4.1 电子飞行时间模拟 |
| 5.4.2 光路设计 |
| 5.4.3 飞秒激光指向不稳定性 |
| 5.4.4 时间分辨率 |
| 5.4.5 超快低能电子显微镜搭建 |
| 5.5 超快实验设计和展望 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
| C 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（9）激光备牙机器人的设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 牙科激光的基础理论及临床应用的研究 |
| 1.2.2 激光光路的控制技术研究现状 |
| 1.2.3 模糊-PID的原理 |
| 1.2.4 牙科激光医疗设备的发展情况 |
| 1.3 本文拟解决的主要问题 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第二章 激光备牙机器人总体方案设计 |
| 2.1 激光备牙机器人的设计要求 |
| 2.2 激光备牙机器人的原理方案设计 |
| 2.2.1 光学系统 |
| 2.2.2 机械结构 |
| 2.2.3 运动控制系统 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 光路系统设计与仿真 |
| 3.1 激光光源的参数确定 |
| 3.2 光路参数的计算及器件选型 |
| 3.2.1 聚焦透镜参数的确定 |
| 3.2.2 激光光源的腰斑半径 |
| 3.2.3 振镜参数确定 |
| 3.2.4 振镜距离的确定 |
| 3.2.5 二向色镜参数的确定 |
| 3.3 光学系统仿真 |
| 3.3.1 扫描系统的建立 |
| 3.3.2 系统扫描仿真 |
| 3.3.3 聚焦光斑参数的仿真计算 |
| 3.3.4 光学系统像质评价 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 机械结构设计与仿真 |
| 4.1 滑板模块 |
| 4.2 Z向定位模块 |
| 4.2.1 Z向定位模块的选型 |
| 4.2.2 Z向定位模块的结构设计 |
| 4.3 工作头模块 |
| 4.4 牙齿定位模块 |
| 4.4.1 牙齿找轴器设计 |
| 4.4.2 牙齿定位器设计 |
| 4.5 监控模块 |
| 4.6 外观模块 |
| 4.7 支撑机构的模态分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 位置反解方程的建立与加工误差分析 |
| 5.1 聚焦斑点坐标与振镜电机偏转角的关系 |
| 5.2 图形失真 |
| 5.2.1 图形失真原因 |
| 5.2.2 图形失真补偿算法的软件实现 |
| 5.3 扫描反射镜的偏置引起的误差分析及解决方法 |
| 5.3.1 扫描反射镜的偏置引起的误差分析 |
| 5.3.2 减小偏置误差的方法 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 音圈直线电机的控制策略 |
| 6.1 音圈直线电机数学模型 |
| 6.2 音圈直线电机的三环控制 |
| 6.2.1 音圈直线电机电流环 |
| 6.2.2 音圈直线电机速度环 |
| 6.2.3 音圈直线电机位置环 |
| 6.3 音圈直线电机的模糊控制 |
| 6.3.1 模糊-PID控制器设计 |
| 6.3.2 模糊控制系统的仿真分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（10）X射线飞秒条纹相机关键技术的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 图目录 |
| 表目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 超快诊断技术的概述 |
| 1.2 条纹相机在国内外的发展历史与研究现状 |
| 1.2.1 国内研究进展 |
| 1.2.2 国外研究进展 |
| 1.3 飞秒条纹相机的应用 |
| 1.4 本课题的提出 |
| 1.5 本文的研究内容与安排 |
| 参考文献 |
| 2 飞秒条纹相机的理论研究 |
| 2.1 条纹相机的工作原理及结构组成 |
| 2.2 时间分辨特性 |
| 2.2.1 时间分辨率的定义 |
| 2.2.2 条纹相机时间特性的分析 |
| 2.3 空间分辨特性 |
| 2.4 调制传递函数 |
| 2.4.1 调制传递函数的内涵 |
| 2.4.2 空间调制传递函数与空间分辨率 |
| 2.4.3 时间调制传递函数与时间分辨率 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 3 X 射线飞秒条纹相机的总体设计 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 偏转系统的确定 |
| 3.2.1 平板偏转器 |
| 3.2.2 平折板偏转器 |
| 3.2.3 行波偏转器 |
| 3.3 聚焦系统的确定 |
| 3.3.1 静电透镜及其聚焦特性 |
| 3.3.2 磁透镜及其聚焦特性 |
| 3.4 实现高时空分辨的条纹变像管的管型设计 |
| 3.5 扫描电路的选择 |
| 3.5.1 激光触发火花隙扫描电路 |
| 3.5.2 冷阴极闸流管扫描电路 |
| 3.5.3 雪崩管扫描电路 |
| 3.5.4 光导半导体开关扫描电路 |
| 3.6 图像增强系统 |
| 3.7 图像记录系统 |
| 3.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 4 X 射线飞秒条纹变像管的电子光学设计与结果 |
| 4.1 设计思想与步骤 |
| 4.1.1 设计思想 |
| 4.1.2 设计步骤 |
| 4.2 计算机仿真工具——CST 软件 |
| 4.3 光电发射过程 |
| 4.3.1 光电子初始状态分析 |
| 4.3.2 蒙特卡罗抽样法 |
| 4.4 行波偏转器的特性分析与优化设计结果 |
| 4.4.1 结构建模与参量化设置 |
| 4.4.2 端口设置与激励信号载入 |
| 4.4.3 速度同步特性分析 |
| 4.4.4 通频带宽计算 |
| 4.4.5 偏转灵敏度计算 |
| 4.5 磁透镜聚焦特性分析与优化设计结果 |
| 4.5.1 带极靴磁透镜的磁场分布模型 |
| 4.5.2 磁透镜的内径比对条纹变像管时间空间分辨率的影响 |
| 4.5.3 磁透镜的磁隙宽度对条纹变像管时间空间分辨率的影响 |
| 4.6 行波偏转前置短磁聚焦条纹变像管的静态性能计算与结果 |
| 4.6.1 整管设计结果 |
| 4.6.2 静态时间、空间分辨率结果 |
| 4.6.3 狭缝成像仿真 |
| 4.6.4 像差计算 |
| 4.6.5 磁透镜装架误差分析 |
| 4.7 行波偏转前置短磁聚焦条纹变像管的动态性能计算与结果 |
| 4.7.1 动态时间分辨率 |
| 4.7.2 动态空间分辨率 |
| 4.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 5 X 射线飞秒条纹相机系统的研制 |
| 5.1 飞秒条纹相机的光电阴极 |
| 5.1.1 光电发射膜 |
| 5.1.2 有机薄膜衬底 |
| 5.1.3 阴极载片及狭缝 |
| 5.1.4 分划阴极 |
| 5.2 行波偏转器的研制 |
| 5.3 磁透镜的研制 |
| 5.4 超快扫描电路模块的研制 |
| 5.4.1 设计指标 |
| 5.4.2 研制过程 |
| 5.5 图像记录系统 |
| 5.6 电控系统的设计与集成 |
| 5.7 条纹变像管的装配与检漏 |
| 5.7.1 条纹变像管的装配 |
| 5.7.2 条纹变像管的检漏 |
| 5.8 研制中遇到的问题 |
| 5.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 6 X 射线飞秒条纹相机系统的实验测试 |
| 6.1 飞秒条纹相机系统的静态测试 |
| 6.1.1 静态测试方案 |
| 6.1.2 静态空间分辨率测试 |
| 6.2 扫描电路输出性能测试实验 |
| 6.3 飞秒条纹相机系统的动态测试 |
| 6.3.1 动态测试方案 |
| 6.3.2 动态空间分辨率测试 |
| 6.3.3 动态时间分辨率测试 |
| 6.3.4 激光脉宽测量 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 下一步改进设想 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、聚焦偏转复合系统像差分析及应用（论文参考文献）
- [1]基于并行探测的微分超分辨显微方法与系统研究[D]. 张智敏. 浙江大学, 2021(01)
- [2]工业电子枪电子束偏转技术与动态聚焦的研究[D]. 刘明亮. 桂林电子科技大学, 2021(02)
- [3]宽波段小型分光光度测量系统的研究[D]. 李双. 北京交通大学, 2020(03)
- [4]基于DMD的自适应分类光谱成像技术光学系统设计研究[D]. 武鑫. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020(06)
- [5]能源催化领域第六主族元素化合物的透射电子显微学研究[D]. 刘效治. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2020(01)
- [6]自由电子激光SASE光束线在线诊断能谱仪的设计和研究[D]. 张熙明. 上海大学, 2020
- [7]高增益小型化条纹变像管的设计与实验研究[D]. 田丽萍. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2019(05)
- [8]二维材料低能电子显微镜研究及超快显微镜研发[D]. 祝林. 重庆大学, 2019(01)
- [9]激光备牙机器人的设计与研究[D]. 罗志竞. 电子科技大学, 2019(01)
- [10]X射线飞秒条纹相机关键技术的研究[D]. 刘蓉. 中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）, 2014(04)