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基于六轴机械臂驱动的微波球面扫描成像系统 被引量:3
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作者 邱世振 白靖文 +1 位作者 张晋行 刘晓瑞 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期98-106,共9页
基于合成孔径成像原理的扫描成像技术(ESM)在电子设备电磁干扰(EMI)检测领域具有明显的技术优势与应用价值,但是其在球面成像算法与系统设计方面仍需进一步的研究与完善。针对以上需求,本文提出了球面扫描成像任务下的机械臂系统设计方... 基于合成孔径成像原理的扫描成像技术(ESM)在电子设备电磁干扰(EMI)检测领域具有明显的技术优势与应用价值,但是其在球面成像算法与系统设计方面仍需进一步的研究与完善。针对以上需求,本文提出了球面扫描成像任务下的机械臂系统设计方法与控制策略。在系统模型上,对机械臂构型、球面扫描边界与检测天线姿态进行建模,探索在以上约束下的最优球面孔径求解方法。在控制策略上,设计实现基于关节角搜索的机械臂控制策略与微波成像聚焦算法。以上模型、方法与策略在仿真实验中实现平均关节变化角降幅60.21%,在由六轴机械臂与基准微波辐射源搭建的验证实验中实现自动聚焦与精确成像(聚焦精度0.1 mm,成像精度不低于3.14 dBm),可望应用于电子系统的EMI检测定位。 展开更多
关键词 机械臂运动学 电磁辐射源定位检测(ESM) 最优控制 路径规划 微波成像
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微波显微镜检测金属/非金属裂缝的研究
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作者 王雪儿 叶鸣 +3 位作者 刘菲 白永江 杨放 谢拥军 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期227-236,共10页
裂缝检测对钢结构和混凝土建筑、核电、航空等领域具有重要实际意义。本文采用谐振式同轴探头构造微波显微镜开展了金属和非金属裂缝的无损检测方法研究。首先,通过电磁仿真研究了耦合间隙、提离高度和探头材质等关键参数对检测性能的... 裂缝检测对钢结构和混凝土建筑、核电、航空等领域具有重要实际意义。本文采用谐振式同轴探头构造微波显微镜开展了金属和非金属裂缝的无损检测方法研究。首先,通过电磁仿真研究了耦合间隙、提离高度和探头材质等关键参数对检测性能的影响。然后,以机加工黄铜、铝合金样品和3D打印非金属样品进行了实验验证。结果表明:同轴探头在谐振频率处的S11幅度可用于材料表面裂缝的无损检测,耦合间隙、提离高度是影响检测灵敏度的主要设计参数;相比于传统的反射型同轴探头,谐振式探头检测灵敏度(有无裂缝时观测频点处的S11幅度差)提高了约20~30倍;针对金属样品的宽3.9 mm裂缝的仿真与实测结果吻合良好,裂缝宽度检测的相对误差<7.7%,且对于裂缝宽度为1.7 mm的3D打印非金属裂缝样品,其裂缝宽度实测相对误差在6%内。本研究对金属和非金属裂缝的无损检测具有一定借鉴意义。 展开更多
关键词 微波显微镜 金属裂缝 非金属裂缝 无损检测 谐振式同轴探头 自动化检测
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近场微波显微镜对石墨烯的无损检测研究 被引量:5
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作者 彭坤 吴喆 +2 位作者 杨山 柳建龙 曾葆青 《真空电子技术》 2018年第1期39-41,共3页
本文基于近场扫描微波显微镜的基本原理,搭建了一套高效测量石墨烯薄膜材料电磁特性的系统。近场扫描微波显微镜是利用探针靠近样品时,记录谐振腔的品质因数或谐振频率的偏移量,然后通过软件仿真探针样品模型的方法得到样品的介电常数... 本文基于近场扫描微波显微镜的基本原理,搭建了一套高效测量石墨烯薄膜材料电磁特性的系统。近场扫描微波显微镜是利用探针靠近样品时,记录谐振腔的品质因数或谐振频率的偏移量,然后通过软件仿真探针样品模型的方法得到样品的介电常数、电导率等物理量,以非接触的方式无损表征了石墨烯薄膜的材料特性。 展开更多
关键词 石墨烯 检测 近场扫描微波显微镜
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新型扫描微波显微术 被引量:2
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作者 许瑞 郑志月 +1 位作者 季威 程志海 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2015年第6期241-256,共16页
微波是整个电磁频谱非常重要的组成部分,可以与物质发生丰富的相互作用;而原子力显微术(Atomic Force Microscopy,AFM)有超高的空间分辨率,是纳米研究的核心工具。将微波技术与AFM结合将实现一种全新的扫描微波显微术(Scanning Microwav... 微波是整个电磁频谱非常重要的组成部分,可以与物质发生丰富的相互作用;而原子力显微术(Atomic Force Microscopy,AFM)有超高的空间分辨率,是纳米研究的核心工具。将微波技术与AFM结合将实现一种全新的扫描微波显微术(Scanning Microwave Microscopy,SMM)。该技术可以探测各种样品(包括导体、半导体、绝缘体及其它新型材料)在微纳米尺度的多种电学性质,如载流子类型、介电常数、电导率和导磁系数等;以及实现微纳米尺度下微波探测技术,如NMR、ESR等,具有非常广阔的应用前景。文中综述了SMM的基本原理,仪器组成,并介绍了其在电学性质探测、各种新型材料、生物等方面的前沿应用实例。最后,文章展望了扫描微波显微术的进一步技术发展和应用研究。 展开更多
关键词 原子力显微术 扫描微波显微术 微波与物质相互作用 近场相互作用
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近场微波显微镜软接触模式测量介电常数的研究 被引量:1
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作者 黄和 彭斌 +2 位作者 曾慧中 鞠量 张万里 《测试技术学报》 2020年第6期461-464,480,共5页
近场微波显微镜测试样品介电常数依赖于针尖与样品的距离,准确控制针尖与样品距离是准确测试介电常数的基础.基于谐振腔谐振频率随针尖-样品距离接近曲线的探究,本文提出了一种准确实现探针与样品软接触的方法,采用软接触模式测量了一... 近场微波显微镜测试样品介电常数依赖于针尖与样品的距离,准确控制针尖与样品距离是准确测试介电常数的基础.基于谐振腔谐振频率随针尖-样品距离接近曲线的探究,本文提出了一种准确实现探针与样品软接触的方法,采用软接触模式测量了一系列已知介电常数样品的谐振频率,并对所得的谐振频率-介电常数曲线进行拟合.结果表明,实验结果与理论非常吻合,拟合所得空载谐振频率也与实验一致.本文建立的软接触方法可准确控制针尖与样品的距离,实现介电常数的定量化准确测试. 展开更多
关键词 近场微波显微镜 软接触 介电常数
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近场微波显微镜测量介电常数的研究 被引量:1
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作者 杨山 吴喆 +1 位作者 张兆镗 曾葆青 《真空电子技术》 2016年第2期62-63,68,共3页
本文介绍了近场微波显微镜(NSMM)的主要结构及其进行介电常数定量测量的方法。本文基于有限元分析方法,采用HFSS和COMSOL软件对NSMM进行仿真,研究了探针和样品间距和样品介电常数引起的测量影响。
关键词 近场微波显微镜 介电常数 定量测量
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