尤焕杰
- 作品数：6 被引量：14H指数：3
- 供职机构：合肥工业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划教育部留学回国人员科研启动基金更多>>
- 相关领域：机械工程金属学及工艺更多>>
- 动态AFM悬臂的高阶谐振特性研究及实验被引量：6
- 2013年
- 为了提高动态原子力显微镜(AFM)的灵敏度、分辨率、扫描速度等,基于硅悬臂器件具有多阶谐振模态的特性,提出一种利用硅悬臂高阶谐振而进行扫描测量的高阶谐振表面测量方法,并对相应动态AFM悬臂的高阶谐振特性进行了理论和实验研究。分析了高阶谐振悬臂的工作原理,给出了悬臂的振动方程和振型函数,从理论上证明了高阶谐振悬臂较其初级谐振模式具有更高灵敏度和更高空间分辨率;由于频率的提高,悬臂的动态测量性能明显改善。基于自制的轻敲式AFM,通过实验证实了高阶谐振现象的存在;实验测得的一阶二阶谐振悬臂的灵敏度,空间分辨率和最小可探测力梯度分别为8 V/μm,17 V/μm;1.33 nm,0.47 nm;1.80×10-7N/m,0.54×10-7N/m,实验结果与理论分析结论一致;通过二阶谐振扫描获得了光栅试样表面轮廓图,证明了该高阶谐振特性研究的正确性及利用高阶谐振特性进行扫描测量的可行性。
- 黄强先袁丹尤焕杰赵阳程真英
- 接触测量中的微探球力变形研究被引量：6
- 2014年
- 随着微纳米测量系统中测头微探球尺寸的不断减小和测量不确定度要求的不断提高,测力所引起的力变形误差对测量系统不确定度有着不可忽略的影响。根据Hertz理论,构建了微探球与工件接触时的接触模型、微探球与试样力变形模型,给出了最大允许测力估计方法和力变形计算方法。以现有的3种微纳米三坐标测量机微探球为参考,分别估计了允许最大测力及引起的力变形。结果表明,对于纳米量级测量不确定要求,接触式测量中微探球的受力变形误差是不可忽略的。
- 李志渤黄强先赵剑尤焕杰程真英
- 关键词：力变形
- 数字信号发生器实现快速扫频
- 2013年
- 以VC串口控制为基础,以原子力显微镜的微悬臂为对象,分别对不同型号的信号发生器进行了程控扫频测试、对同一型号信号发生器的不同控制指令实现扫频进行了测试。实验证明,对于不同型号的信号发生器,频率变化速率不同,扫频速度也不同。而对于同一型号信号发生器,采用不同的控制指令也会影响扫频测试结果。为了更好地提高扫描速度,合理选用信号发生器型号及采用合适的指令进行扫频至关重要。
- 尤焕杰袁丹韩彬
- 关键词：数字信号发生器扫频原子力显微镜
- 基于硅悬臂高阶谐振的动态原子力显微镜的快速扫描被引量：3
- 2014年
- 利用原子力显微镜(AFM)硅悬臂器件具有多阶谐振模态的特性,提出了基于硅悬臂高阶谐振特性构建动态AFM来实现快速扫描的方法,并研制了可工作于一阶模态和高阶模态的AFM。介绍了高阶谐振AFM系统的基本结构和工作原理,从理论上证明了利用硅悬臂梁高阶谐振特性实现快速扫描的可行性。以自制的AFM为研究对象,分析了影响动态AFM扫描速度的主要因素,对系统各模块的响应时间进行了分析、测试,并通过实验证明了AFM在二阶谐振模态下的稳定时间明显小于一阶谐振模态下的稳定时间。最后,分别用一阶、二阶谐振模态对光栅试样在同一区域的表面形貌进行了扫描测试,测试数据表明:在相同条件下,AFM的扫描速度在二阶谐振模态下约是一阶模态下的3.3倍。理论分析和实验结果证明了利用高阶谐振探针提高AFM扫描速度的可行性和有效性。
- 黄强先尤焕杰袁丹赵阳胡小娟
- 多模态原子力显微镜控制系统研制及实验
- 原子力显微镜(AFM)作为纳米检测技术的基本工具之一，已经在研究纳米尺度物质的结构和特性方面取得了令人惊叹的发展，但是随着应用领域的不断扩展以及对精密测量和定位技术的要求越来越高，要求AFM具有更高的空间分辨率，更快的扫...
- 尤焕杰
- 关键词：控制系统驱动电路空间分辨率
- 文献传递
- 用计量型AFM对一维纳米基准栅的标定及不确定度估计被引量：1
- 2012年
- 利用轻敲模式的计量型AFM对公称栅距为240nm一维基准样板进行了标定,在充分分析AFM的结构和特性、测量过程、数据处理的基础上,得到了基准栅的平均栅距估计值和扩展不确定度。通过全面的不确定度分析,估计值的扩展不确定度达到了亚纳米量级。该不确定度分析表明,对于纳米量级测量,不确定度估计不仅需要全面掌握测量仪器、测量过程中各种测量不确定因素的影响,还需要考虑和估计常规测量过程中可以忽略的二次误差的影响。
- 黄强先袁丹尤焕杰
