溶液过饱和比和结晶压力是研究多孔材料结晶破坏效应的主要参数, 但目前没有很好的手段直接测量溶液过饱和比。观察溶液结晶现象发现, 溶液结晶前后图像灰度会发生明显变化, 因此本文提出一种基于数字图像处理(DIP)技术的盐结晶过饱和比和结晶压力的测量方法。该方法以图像为基础, 得出灰度值与溶液浓度的关系, 运用MATLAB软件绘出溶液过饱和比和结晶压力分布图。以Na2SO4溶液和NaCl溶液的结晶行为为例, 得到Na2SO4溶液与NaCl溶液结晶的初始过饱和比在1.1~1.3, 进一步计算了Na2SO4和NaCl的结晶压力理论值。Na2SO4和NaCl结晶破坏效应的差异与二者不同的结晶行为有关, Na2SO4晶体的蠕变生长行为导致其更具破坏性。

吸湿性气溶胶会吸收环境空气中的水分, 其粒径会随相对湿度的增加而发生变化, 从而导致气溶胶的光学特性 (如消光、散射、吸收系数与单次散射反照率等) 发生显著的变化。气溶胶光学吸湿增长因子 (湿状态与干状态下光学参数的比值) 是衡量气溶胶光学吸湿增长能力的特征参数, 是计算大气能见度和气溶胶辐射强迫的关键输入量, 它的准确测量对于气溶胶环境和气候效应的评估具有重要意义。光学吸湿增长测量系统主要包括湿度调节系统和光学测量装置, 通过湿度调节系统改变样品的相对湿度, 再结合光学测量装置实时测量光学参数的变化, 从而实现光学吸湿特性的在线测量。鉴于气溶胶吸湿性研究的重要意义, 重点分析对比了现有的光学吸湿增长测量方法及应用, 并对下一步气溶胶光学吸湿增长特性测量技术和研究方向做了展望。

基于光弹调制器(PEM)的高速椭偏测量法具有测量速度快, 灵敏度高的优势, 目前已被广泛应用于半导体、显示器和**等领域。现有PEM光学模型验证方法大多采用谐波分量提取法, 但其受系统偏差影响较大。该文提出一种基于最优化方法——PEM光学模型验证法, 该方法将椭偏测量过程转化成最优化问题进行求解, 将系统参数作为自变量进行处理, 可抑制系统偏差造成的影响, 提高测量系统的鲁棒性。该文介绍了该方法的基本原理, 并通过数值仿真和椭偏测量光学实验进行了验证。结果表明, 该方法可有效地抑制系统参数偏差对测量精度的影响。

有机光电材料大致可分为小分子或低聚物和聚合物两类。载流子迁移率是衡量有机光电材料导电性能的重要参数, 直接关系到材料对电荷的传输能力。因此, 测量材料的载流子迁移率是研究有机光电材料的基本工作之一。通过对几种不同测试方法的总结与分析, 报道了几种载流子迁移率测试技术, 并指出各种测试方法的应用原理及适用的测试范围, 对采用合理的手段研究考察载流子在有机光电材料及器件中的传输特性及其对有机光电器件的性能影响有重要的意义。

不同于传统照明中对平面照度的测量,全景照度是一种对空间中可视物体整体照亮程度进行评价的参数。关于其测量方法,在介绍现有的基于照度计在六个维度上测量数值的近似估算法之外,提出了一种基于高动态范围全景图的亮度分布球函数分解法,并利用球形光源模型对这两种测量方法的准确性进行了比较。结果表明,相比前一种方法,后一种方法具有更强的鲁棒性,并将推动利用身边的数码设备对全景照度进行测量。

针对大尺寸工件测量效率低, 精度要求高等问题, 分析传统大尺寸工件测量技术缺点, 结合数字化测量设备性能互补, 提出一种基于激光跟踪仪与关节臂测量机的大尺寸工件组合测量方法。首先, 对大尺寸工件进行测量区域划分, 并设置测量公共点。之后, 通过测量公共点的坐标拟合, 完成各测量区域的自动拼接, 并进行3D比较, 实现对大尺寸工件的质量检测。将组合测量方法与传统测量方法进行比较, 突出该方法优越性,并进行实例分析, 证明本文方法的有效性。

基于硅-玻璃键合工艺实现敏感结构和衬底相接是微惯性器件的主流工艺方案之一。硅和玻璃热膨胀系数不同, 在惯性器件环境工作温度发生变化时, 硅玻璃接触表面会产生热应力, 该应力严重影响器件的性能。为了测量异质材料间的热失配应力以及键合锚点尺寸对应力的影响, 本文提出了一种以悬臂梁作为测试结构的锚点形变测量和数据处理方法, 用于表征器件的工艺热失配应力。根据仿真结果将锚点设计成切块形式以减小最大应力和结构形变。测试结果表明, 对于边长为600, 400和200 μm的锚点, 悬臂梁相对锚点的平均离面位移分别为0.43,0.30和0.20 nm/℃; 结果具有良好的重复性。该结果说明锚点热形变与锚点的大小直接相关, 这对MEMS惯性结构以及工艺设计改进具有重要的意义。