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基于科技馆展品设计—激光干涉衍射仪设计研究

随着科学的不断发展,科学技术的突飞猛进以及教育水平的提高,使得科技馆这一科普形式在当代社会发生了翻天覆地的变化,科技馆已成为我国社会科教事业的重要组成部分。科技馆由于能够让观众亲自动手参与,能够模拟再现科学探索过程,能够让观众获得直接经验而深受公众喜爱。展品是科技馆的灵魂,是实现科技馆展教功能的关键,然而,通过调研山东省内部分科技馆后发现科技馆在展品设计上仍存在某些不足。展品设计理念相似,造成创新性不足;在展品的选择和设计时,过于追求高新技术产品,而忽略了对基本学科知识的普及;科技馆光学展品的整体数目较多,但类别较少,并且原理多以反射类、和折射类为主,缺少展示光的干涉、衍射原理的展品。鉴于上述分析,本人决定设计一部借用激光相干性好、亮度高等特点,来展示光的干涉衍射特性的展品,填补光学类科技展品对激光技术使用的空白。本研究的研究过程如下:一、通过查阅和搜集大量的文献资料,总结分析了科技馆展品设计现状与困难。二、对山东省科技馆、潍坊  (本文共54页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

在体耳蜗音调信息表达的激光干涉研究

声音有三个属性,分别为音色,音调和响度。音调能让我们欣赏音乐的优美,但其机制至今还没有完全弄清楚。在音调研究的初期,人们把音调与频率联系起来,认为其与声音信号的频率有关,听觉外周实验也证实了此观点。对于包含单一频率声音的音调,频谱理论能够完美解释,但对于包含多个频率成分的复杂音的音调却无法说明。随后的神经科学指出音调与信号的时域特征有关,并指出其产生部位在神经系统中。之后非线性动力学的理论运用在音调的研究中,解释了音调漂移现象,并认为音调产生于听觉外周。以上对音调的解释都局限在理论中,至今还没有人在生理上检验音调感知理论的正确性。如果弄清楚音调的本质,不仅能促进人工耳蜗技术的发展,还能促进医药行业在耳部疾病的诊断和治疗。本文是国际上第一个在动物身体上进行音调信息表达的激光干涉研究。通过豚鼠头颈部的解剖,探索出暴露耳蜗的新方法,这种方法可以保证解剖后的豚鼠至少存活4-5个小时,为后续测量提供了时间保障。接着在测量时经过反复多次对豚...  (本文共52页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

激光干涉镜组热漂移系数测试系统设计

随着超精密工程与纳米技术的发展,激光干涉测量技术正在向亚纳米精度的方向发展。在超精密干涉测量应用中,干涉镜组的光路不对称性,镜组的光学热漂移都对激光干涉测量有很大影响。随着非共轴光路激光干涉镜组的出现,干涉镜组变得越来越复杂,在大幅抑制非线性误差的同时,镜组的热漂移包括光学热漂移和机械热漂移同样是影响干涉测量精度的主要因素。而相应的热漂移理论仿真仅能考虑热膨胀与折射率变化这两项因素,与镜组的实际热漂移存在一定的偏差,因此对激光干涉镜组的热漂移系数进行实际测试不仅能反映激光干涉镜组作为一个光机系统的整体热漂移,并且对超精密激光干涉测量迈向亚纳米测量精度提供了有力保障。本课题针对激光干涉镜组热漂移系数在测试过程中沿光学路径存在温度梯度和系统受外界空气扰动影响大等问题,设计一种具有温度均变性的低温度梯度热结构,研究基于模型预测控制原理的激光干涉镜组热漂移测试系统温度控制算法,并搭建激光干涉镜组热漂移系数的测试系统,为镜组的热漂移提供一...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

《国际学术动态》2006年04期
国际学术动态

微纳与智能测量的新进展

第7届国际测量技术与智能仪器研讨会(7thInternational Sym posium on M easurem ent Technologyand Intelligent Instrum ents,ISM TII2005)于2005年9月5~9日在英国H uddersfield召开。此次议由3个部分组成。9月5日举行“测量与仪器历史与未来前景报告会(Sem inar on H istory and FutureProspects in the Field of M easurem ent andInstrum entation),9月6~8日举行第7届国际测量技术与智能仪器研讨会,9月9日举行第1次中英双边精密测量与仪器学术研讨会(SIN O-U KW orkshop on M easurem ent and Instrum ents)。会议得到中国国家自然科学基金委员会(N SFC)、英国工程基金会(EPSR C)等的支...  (本文共4页) 阅读全文>>

《轻工科技》2016年11期
轻工科技

基于迈克尔逊干涉仪的阵列角锥棱镜位移测量系统的研究

激光干涉法作为位移测量的基本方法之一,已经得到广泛的应用,其中迈克尔逊干涉仪以原理简单、系统方便调节、干涉现象明显,成为位移和长度测量的代表系统[1-4]。但在实际应用中,受参考光束光程的影响,测量范围及体积并不能达到工业上的要求,因此在米级测量中应用较少[1-4]。本文所设计的系统是在迈克尔逊干涉仪的参考光路设置了可移动的两面阵列角锥棱镜组,通过改变阵列棱镜组之间的距离,改变在其中反射的参考光束的光程,使之匹配测量光束的光程,从而使参考光束和测量光束光程相等,达到测量大位移和长距离的目的,同时使系统小型化。1测量系统及工作原理1.1系统原理如图1所示,有一定波长宽度(lo~ln)的宽光带a由激光器1发出,经过将光能量按1∶1的分光镜2后,分为测量光束b和参考光束c两支能量相等的光束,光束b经传输至被测物上的角锥棱镜组3后返回,经分光镜2后,能量再次削弱一半后透射出去进入光电处理系统7,光束c经固定阵列角锥棱镜组4和移动阵列角锥...  (本文共3页) 阅读全文>>

《科技创业家》2014年01期
科技创业家

激光干涉技术在硬度计量中的应用研究

硬度计量是力学计量的一个重要组成领域,旨在确定硬度块的硬度值,往往借助洛氏硬度来进行换算[1-2]。洛氏硬度即为具有一定规则形状的金光是压头或者钢球压头在外界压力的作用下,压入标准硬度块之后留下的压痕深度,由此可以看出硬度测量中存在很多不确定因素,其中压根深度的测量准确性影响压痕深度的准确性。激光干涉技术作为一项现代电子技术,可以在洛氏硬度测量的基准装置中起到降低压痕深度不确定度的作用,甚至可以将误差压缩至纳米级。通常来说,激光干涉装置由稳频激光源、偏振干涉仪、光电转换器和可逆计数器组成,通过一系列的测量和转换,数据在电脑端进行收集和计算,从而得出最终的硬度值。1激光干涉技术原理在激光干涉技术应用于测量硬度值时,其溯源标准是偏振干涉仪发射的激光波长值,稳频激光源将波长稳定的激光发射在偏振干涉仪之内,分光镜将激光分成两股,在经过一系列的传输之后,当这两束激光再次发生重合的时候,就会发生干涉现象,而激光的相位差也决定了干涉带的亮度。...  (本文共1页) 阅读全文>>