纳米聚焦系统高空间分辨控制方法研究

发布时间：2024-03-21 23:49

　　同步辐射硬X射线微纳探针技术作为微纳米领域的一种重要测试手段,由于具有纳米级分辨力,被广泛用在材料、生物、化学等研究领域,极大地推动了纳米科技的发展。与此同时,纳米技术的进步,特别是纳米材料、生物学的飞速发展,对纳米聚焦系统的技术研究和功能扩展也提出了较大挑战。这些挑战主要包括两个方面:一是纳米聚焦系统的空间分辨和精度是衡量纳米聚焦系统性能的重要指标;二是纳米聚焦系统的控制技术是确保纳米级快速扫描实验高效和准确的重要条件。本文围绕纳米聚焦系统的关键控制技术,针对常用的控制算法无法有效处理样品扫描台多轴耦合以及系统不确定性的问题,将解耦控制和鲁棒控制应用于扫描台的闭环控制中,以提高多维扫描台控制系统的定位精度和鲁棒性。结合纳米聚焦系统在快速扫描荧光成像实验方面的应用,设计了一种纳米级定位反馈控制与扫描运动控制相结合的扫描技术,并给出了一种硬件同步触发荧光探测系统的方法。在纳米聚焦装置上建立了快速扫描荧光成像实验系统,实现了对纳米聚焦系统的高空间分辨的精密测控,以及高效准确的快速扫描荧光成像实验。论文取得的主要研究成果如下:1.纳米聚焦系统样品扫描台为多变量耦合系统,其内部结构复杂,各部分...

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1波带片纳米聚焦装置

焦系统高空间分辨控制方法研究2纳米聚焦系统的空间分辨、精度和准确度对于纳米级成像的成功率是至关重要的，也是衡量纳米聚焦系统性能的重要指标；二是，纳米聚焦系统的相关控制技术必须确保纳米级快速扫描实验的高效性和准确性，以提高实验效率。根据纳米聚焦系统的实验原理，入射X射线照射到聚焦光....

图1.2APS的闭环控制系统结构

纳米聚焦系统高空间分辨控制方法研究6图1.2APS的闭环控制系统结构Figure1.2APSclosed-loopcontrolsystemarchitecture图1.3APS的闭环控制系统分辨率Figure1.3APSclosed-loopcontrolsystemresol....

图1.3APS的闭环控制系统分辨率

纳米聚焦系统高空间分辨控制方法研究6图1.2APS的闭环控制系统结构Figure1.2APSclosed-loopcontrolsystemarchitecture图1.3APS的闭环控制系统分辨率Figure1.3APSclosed-loopcontrolsystemresol....

图1.4NSLS-II的闭环控制系统架构

纳米聚焦系统高空间分辨控制方法研究6图1.2APS的闭环控制系统结构Figure1.2APSclosed-loopcontrolsystemarchitecture图1.3APS的闭环控制系统分辨率Figure1.3APSclosed-loopcontrolsystemresol....

本文编号：3934316