同步輻射硬X射線微納探針技術(shù)作為微納米領(lǐng)域的一種重要測試手段,由于具有納米級分辨力,被廣泛用在材料、生物、化學等研究領(lǐng)域,極大地推動了納米科技的發(fā)展。與此同時,納米技術(shù)的進步,特別是納米材料、生物學的飛速發(fā)展,對納米聚焦系統(tǒng)的技術(shù)研究和功能擴展也提出了較大挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)主要包括兩個方面:一是納米聚焦系統(tǒng)的空間分辨和精度是衡量納米聚焦系統(tǒng)性能的重要指標;二是納米聚焦系統(tǒng)的控制技術(shù)是確保納米級快速掃描實驗高效和準確的重要條件。本文圍繞納米聚焦系統(tǒng)的關(guān)鍵控制技術(shù),針對常用的控制算法無法有效處理樣品掃描臺多軸耦合以及系統(tǒng)不確定性的問題,將解耦控制和魯棒控制應用于掃描臺的閉環(huán)控制中,以提高多維掃描臺控制系統(tǒng)的定位精度和魯棒性。結(jié)合納米聚焦系統(tǒng)在快速掃描熒光成像實驗方面的應用,設(shè)計了一種納米級定位反饋控制與掃描運動控制相結(jié)合的掃描技術(shù),并給出了一種硬件同步觸發(fā)熒光探測系統(tǒng)的方法。在納米聚焦裝置上建立了快速掃描熒光成像實驗系統(tǒng),實現(xiàn)了對納米聚焦系統(tǒng)的高空間分辨的精密測控,以及高效準確的快速掃描熒光成像實驗。論文取得的主要研究成果如下:1.納米聚焦系統(tǒng)樣品掃描臺為多變量耦合系統(tǒng),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜,各部分...

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1波帶片納米聚焦裝置

焦系統(tǒng)高空間分辨控制方法研究2納米聚焦系統(tǒng)的空間分辨、精度和準確度對于納米級成像的成功率是至關(guān)重要的，也是衡量納米聚焦系統(tǒng)性能的重要指標；二是，納米聚焦系統(tǒng)的相關(guān)控制技術(shù)必須確保納米級快速掃描實驗的高效性和準確性，以提高實驗效率。根據(jù)納米聚焦系統(tǒng)的實驗原理，入射X射線照射到聚焦光....

圖1.2APS的閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

納米聚焦系統(tǒng)高空間分辨控制方法研究6圖1.2APS的閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Figure1.2APSclosed-loopcontrolsystemarchitecture圖1.3APS的閉環(huán)控制系統(tǒng)分辨率Figure1.3APSclosed-loopcontrolsystemresol....

圖1.3APS的閉環(huán)控制系統(tǒng)分辨率

納米聚焦系統(tǒng)高空間分辨控制方法研究6圖1.2APS的閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Figure1.2APSclosed-loopcontrolsystemarchitecture圖1.3APS的閉環(huán)控制系統(tǒng)分辨率Figure1.3APSclosed-loopcontrolsystemresol....

圖1.4NSLS-II的閉環(huán)控制系統(tǒng)架構(gòu)

納米聚焦系統(tǒng)高空間分辨控制方法研究6圖1.2APS的閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Figure1.2APSclosed-loopcontrolsystemarchitecture圖1.3APS的閉環(huán)控制系統(tǒng)分辨率Figure1.3APSclosed-loopcontrolsystemresol....

本文編號：3934316