免费论文摘要：多级力传感器开拓及其在精细摆设力遏制中的运用接洽

本舆论的接洽实质鉴于国度天然科学基金宏大接洽安置名目“具备压印力解耦功效的新式纳米压印平行瞄准体例要害本领接洽”（接受号：91023036）。纳米压印是一种新式的光刻代替本领。与钤记一致，纳米压印运用板滞压力在具备确定可塑性的资料上复制或变化具备微纳米级尺寸的图案。与保守的光刻本领比拟，纳米压印具备功效高、反复度好和精度高档便宜。纳米压印被普遍运用于半导机制造、MEMS、底栖生物芯片、底栖生物医术等范围。在纳米压印进程中，对压印力的遏制至关要害。压印力遏制不只不妨遏制沙盘的压印深度（会合物资料的挤压弥补度），并且不妨灵验地安排沙盘与基板之间的平行度，进而保护压印截止的平均性和普遍性。但是，现有的纳米压印工艺工程却生存着两个题目，即：不足透彻可行的力遏制算法和不足灵验的压印力检验和测定仪器。这两个题目的生存正规范着纳米压印向更小、更快和更高精度的目标兴盛。基于此，本舆论在充溢领会了纳米压印摆设的处事道理和纳米压印工艺进程的普通上，对准之上两个题目辨别提出了对应的处置本领，并就接洽进程中的少许其余关系本领举行了深刻精致的商量。开始，舆论从压印力检验和测定仪器动身，对准纳米压印进程既须要经过小的压印力来积极安排沙盘与基板之间的平行度，又须要对大的压印力举行筹备遏制，提出了一种具备两级以至多级个性的力传感器的安排本领，并贯串线弹性表面和伪磁体模子法对传感器的道理和构造举行了安排。其次，舆论对准力传感器在开拓进程中遇到的冲突诉求举行了领会，创造了传感器构造参数与本能的模子联系，并沿用多目的粒子群算法对力传感器构造举行了有理的优化，使得最后安排的力传感体例同声具备高精巧度、高动静频宽保卫世界和平大会的检验和测定范畴。再次，因为力传感器沿用了柔性组织的构造情势，传感器的构造振荡题目不行侧目。舆论在回忆了暂时最罕见的构造振荡控制本领的普通上，提出了一种新式的电水涡阻尼器的安排本领。舆论经过求解麦克斯韦方程组来计划阻尼器的磁场散布及阻尼系数，并沿用有限元仿真的本领对求解截止举行考证。舆论提出的电水涡阻尼器在不感化力传感器本能的普通上灵验地处置力传感器的构造振荡题目。而后，鉴于所开拓的两级辨别率力传感器体例，舆论提出了一种鉴于阻抗遏制的两级力遏制算法。遏制算法的第头等用来纳米压印进程中沙盘与基板的积极调平；而第二级则用来对所有压印进程中的压印力举行筹备遏制。该两级遏制算法不只不妨实行对压印力的透彻遏制，并且不妨实行压印头组件从非牵制空间到牵制空间的光滑切换。结果，为了考证所开拓的两级力传感器体例及两级力遏制算法的灵验性，课题组搭建了一套板对板式的热压印试验体例，胜利实行了在聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl methacrylate, PMMA）资料上，当面积为25mm 25mm、周期为500nm（200nm线宽，300nm间歇）、深宽比为1.5的光栅条纹构造的复制。试验截止考证了所开拓的力传感体例及力遏制算法的可行性及真实性。

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