第一篇：常規(guī)材料測(cè)試技術(shù)

常規(guī)材料測(cè)試技術(shù)

一、適用客戶：

半導(dǎo)體，建筑業(yè)，輕金屬業(yè)，新材料，包裝業(yè)，模具業(yè)，科研機(jī)構(gòu)，高校，電鍍，化工，能源，生物制藥，光電子，顯示器。

主要實(shí)驗(yàn)室

二、金相實(shí)驗(yàn)室

? Leica DM/RM 光學(xué)顯微鏡

主要特性：用于金相顯微分析，可直觀檢測(cè)金屬材料的微觀組織，如原材料缺陷、偏析、初生碳化物、脫碳層、氮化層及焊接、冷加工、鑄造、鍛造、熱處理等等不同狀態(tài)下的組織組成，從而判斷材質(zhì)優(yōu)劣。須進(jìn)行樣品制備工作，最大放大倍數(shù)約1400倍。

? Leica 體視顯微鏡

主要特性：

1、用于觀察材料的表面低倍形貌，初步判斷材質(zhì)缺陷；

2、觀察斷口的宏觀斷裂形貌，初步判斷裂紋起源。

? 熱振光模擬顯微鏡

? 圖象分析儀

? 萊卡DM/RM 顯微鏡附 CCD數(shù)碼 照相裝置

三、電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室

? 掃描電子顯微鏡(附電子探針)(JEOL JSM5200，JOEL JSM820，JEOL JSM6335)

主要特性：

1、用于斷裂分析、斷口的高倍顯微形貌分析，如解理斷裂、疲勞斷裂（疲勞輝紋）、晶間斷裂（氫脆、應(yīng)力腐蝕、蠕變、高溫回火脆性、起源于晶界的脆性物、析出物等）、侵蝕形貌、侵蝕產(chǎn)物分析及焊縫分析。

2、附帶能譜，用于微區(qū)成分分析及較小樣品的成分分析、晶體學(xué)分析，測(cè)量點(diǎn)陣參數(shù)/合金相、夾雜物分析、濃度梯度測(cè)定等。

3、用于金屬、半導(dǎo)體、電子陶瓷、電容器的失效分析及材質(zhì)檢驗(yàn)、放大倍率：10X—300,000X；樣品尺寸：0.1mm—10cm；分辯率:1—50nm。

? 透射電子顯微鏡（菲利蒲 CM-20,CM-200）

主要特性：

1、需進(jìn)行試樣制備為金屬薄膜，試樣厚度須<200nm。用于薄膜表面科學(xué)分析，帶能譜，可進(jìn)行化學(xué)成分分析。

2、有三種衍射花樣：斑點(diǎn)花樣、菊池線花樣、會(huì)聚束花樣。斑點(diǎn)花樣用于確定第二相、孿晶、有序化、調(diào)幅結(jié)構(gòu)、取向關(guān)系、成象衍射條件。菊池線花樣用于襯度分析、結(jié)構(gòu)分析、相變分析以及晶體精確取向、布拉格位移矢量、電子波長(zhǎng)測(cè)定。會(huì)聚束花樣用于測(cè)定晶體試樣厚度、強(qiáng)度分布、取向、點(diǎn)群

? XRD-Siemens500—X射線衍射儀

主要特性：

1、專用于測(cè)定粉末樣品的晶體結(jié)構(gòu)（如密排六方，體心立方，面心立方等），晶型，點(diǎn)陣類型，晶面指數(shù)，衍射角，布拉格位移矢量，已及用于各組成相的含量及類型的測(cè)定。測(cè)試時(shí)間約需1小時(shí)。

2、可升溫（加熱）使用。

? XRD-Philips X’Pert MRD—X射線衍射儀

主要特性：

1、分辨率衍射儀，主要用于材料科學(xué)的研究工作，如半導(dǎo)體材料等，其重現(xiàn)性精度達(dá)萬分之一度。

2、具備物相分析（定性、定量、物相晶粒度測(cè)定；點(diǎn)陣參數(shù)測(cè)定），殘余應(yīng)力及織構(gòu)的測(cè)定；薄膜物相鑒定、薄膜厚度、粗糙度測(cè)定；非平整樣品物相分析、小角度散射分析等功能。

3、用于快速定性定量測(cè)定各類材料（包括金屬、陶瓷、半導(dǎo)體材料）的化學(xué)成分組成及元素含量。如：Si、P、S、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等，精確度為0.1%。

4、同時(shí)可觀察樣品的顯微形貌，進(jìn)行顯微選區(qū)成分分析。

5、可測(cè)尺寸由φ 10 × 10mm至φ280×120mm；最大探測(cè)深度：10μm

? XRD-Bruker—X射線衍射儀

主要特點(diǎn) ：

1、有二維探測(cè)系統(tǒng)，用于快速測(cè)定金屬及粉末樣品的晶體結(jié)構(gòu)（如密排六方、體心立方、面心立方等）、晶型、點(diǎn)陣類型、晶面指數(shù)、衍射角、布拉格位移矢量。

2、用于表面的殘余應(yīng)力測(cè)定、相變分析、晶體織構(gòu)及各組成相的含量及類型的測(cè)定。

3、測(cè)試樣品的最大尺寸為100×100×10(mm)。

? 能量散射X-射線熒光光譜儀(EDXRF)主要特點(diǎn)：

1、用于快速定性定量測(cè)定各類材料（包括金屬、陶瓷、半導(dǎo)體材料）的化學(xué)成分組成及元素含量。如：Si、P、S、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等。

2、同時(shí)可觀察樣品的顯微形貌，進(jìn)行顯微選區(qū)成分分析。

3、最大可測(cè)尺寸為：φ280×120mm

四、光子/激光光譜實(shí)驗(yàn)室

? 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀(Perkin Elmer 1600)主要特點(diǎn)：

1、通過不同的紅外光譜來區(qū)分不同塑膠等聚合物材料的種類。

2、用于古董的鑒別，譬如：可以分辨翡翠等玉器的真?zhèn)巍?/p>

3、樣品的尺寸范圍：φ25mm – φ0.1mm

? 紫外可見光譜儀(UV-VIS)主要特性：

1、測(cè)試物質(zhì)對(duì)光線的敏感性。譬如：薄膜、電子晶片、透明塑料、化工涂料的透光性或吸光性。

2、測(cè)試液體的濃度。波長(zhǎng)范圍：190nm—1100nm ? 拉曼光譜儀(Spex Rama Log 1403)? 拉曼顯微鏡光譜儀(T64000)

? 布里淵光譜儀(Sanderock 前后干涉計(jì))

五、表面科學(xué)實(shí)驗(yàn)室

? 原子發(fā)射光譜儀, 俄歇能譜儀(PHI Model 5802)? 原子力顯微鏡，掃描隧道顯微鏡(Park 科技)? 高分辨率電子能量損耗能譜儀(LK技術(shù))

? 低能量電子衍射, 原子發(fā)射光譜&紫外電子能譜儀(Micron)? 熒光光譜儀

? XPS+AES 電子表面能譜儀

主要特點(diǎn)：

用于表面科學(xué)10-12材料跡量，樣品表面層的化學(xué)成分分析（1μm）以內(nèi)，超輕元素分析，所測(cè)成分是原子數(shù)的百分比（He及H除外）；并可分析晶界富集有害雜質(zhì)原子引起的脆斷。

六、熱學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室

? 示差掃描熱量計(jì)（DSC）（Perkin Elmer DSC7,TA MDSC2910）

主要特點(diǎn)：

1、將樣品及標(biāo)樣升高相同的溫度，通過測(cè)試熱量（吸熱及放熱）的變化，來尋找樣品相變開始及結(jié)束的溫度。

2、用于形狀記憶合金及多組分材料Tg的測(cè)量。

? 差熱分析儀DTA/DSC（Setaram Setsys DSC16/ DTA18）

主要特性：

用于熱重量分析，利用熱效應(yīng)分析材料及合金的組織、狀態(tài)轉(zhuǎn)變；可用于研究合金及聚合物的熔化及凝固溫度、多型性轉(zhuǎn)變、固溶體分解、晶態(tài)與非晶態(tài)轉(zhuǎn)變、聚合物的各組份含量分析。

? 動(dòng)態(tài)機(jī)械分析儀（DMA）/熱機(jī)械分析儀（TMA）

主要特點(diǎn)：

1、用于低溫合金和低熔點(diǎn)合金材料的熱力學(xué)及熱機(jī)械性能分析。

2、用于測(cè)定材料的熱膨脹系數(shù)（包括體膨脹系數(shù)和線膨脹系數(shù)）、內(nèi)耗、彈性模量。材料的熱膨脹系數(shù)受到材料的化學(xué)成分，冷加工變形量，熱處理工藝等因素的影響。

七、薄膜加工實(shí)驗(yàn)室

（一）物理氣相沉積(PVD)設(shè)備 ? 射頻和直流源磁控濺射系統(tǒng)。? 離子束沉積系統(tǒng) ? 電子槍沉積系統(tǒng) ? 熱蒸發(fā)沉積系統(tǒng) ? 脈沖激光沉積系統(tǒng)

? 閉合磁場(chǎng)非平衡磁控濺射離子鍍

主要特性：

制備高品質(zhì)的表面涂層，賦予產(chǎn)品新的性能(譬如：提高表面硬度，抗磨損性及抗刮擦質(zhì)量，減低摩擦系數(shù)等)。在苛刻的工作環(huán)境中提高產(chǎn)品的使用壽命，并且改善產(chǎn)品的外觀。例如在工業(yè)生產(chǎn)涂層的種類：

1、氮化鈦膜(TiN)：常用于大多數(shù)工具的涂層，包括模具、鉆頭、沖頭、切割刀片等。

2、類金剛石涂層(DLC)---Ti+DLC涂層具有良好硬度及低摩擦系數(shù)，適用于耐磨性表面、鑄模、沖模、沖頭及電機(jī)原件；Cr+DLC涂層為不含氫的固體潤(rùn)滑濺射涂層，適用于汽車部件、紡織工業(yè)、訊息儲(chǔ)存及潮濕環(huán)境。

３、含MoS2的金屬?gòu)?fù)合固體潤(rùn)滑涂層—適用于銑刀、鉆頭、軸承、及極低磨擦需求的環(huán)境、如航空及航天科技的應(yīng)用

（二）化學(xué)氣相沉積(CVD)設(shè)備 ? 熱絲化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)

? 射頻和直流源化學(xué)氣相沉積系統(tǒng) ? 金屬有機(jī)分解及熔解凝固沉積系統(tǒng)

? 電子回旋共振-微波等離子化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)

1、等離子體化學(xué)氣相沉積是一種新型的等離子體輔助沉積技術(shù)。在一定壓力、溫度（大于500℃）及脈沖電壓作用下，在產(chǎn)品表面形成各種硬質(zhì)膜如TiN,TiC,TiCN,(Ti、Si)CN及多層復(fù)合膜，顯微硬度高達(dá)HV2000-2500。

2、PCVD技術(shù)可實(shí)現(xiàn)離子滲氮、滲碳和鍍膜依次滲透復(fù)合，可提高產(chǎn)品表面的耐磨損、耐腐蝕及抗熱疲勞等性能。適用于鈦合金，硬質(zhì)合金，不銹鋼，高速鋼及一些模具材料的表面涂層處理。

（三）PIII等離子實(shí)驗(yàn)室

1、PIII等離子實(shí)驗(yàn)室由一個(gè)半導(dǎo)體等離子注入裝置和一個(gè)多源球形等離子浸沒離子注入裝置組成，通過將高速等離子體注入工件表面，改變表面層的結(jié)構(gòu)及性能，提高產(chǎn)品的硬度，耐蝕性，減少磨擦力以達(dá)到表面強(qiáng)化，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命及靈敏度的目的。

2、PIII球形等離子注入技術(shù)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、生物、材料、航空航天關(guān)鍵組件等各個(gè)領(lǐng)域，是一種綜合技術(shù)，用于合成薄膜及修正強(qiáng)化材料的表面性能。與傳統(tǒng)的平面線性等離子注入技術(shù)相比，PIII技術(shù)可從內(nèi)壁注入作表面強(qiáng)化處理，極適用于體積龐大而形狀不規(guī)則的工業(yè)產(chǎn)品。

八、材料加工實(shí)驗(yàn)室

（一）金屬及合金加工實(shí)驗(yàn)室 ? 行星球磨機(jī)

? 激光粒度分析儀(Coulter LS100)? 比表面積分析儀(NOVA1000)? 滾動(dòng)磨床 ? 水銀孔隙率計(jì) ? 交流磁化率計(jì) ? 振動(dòng)磁力計(jì)

（二）聚合物加工實(shí)驗(yàn)室

? 加工成型設(shè)備（注塑模、比利時(shí)塑料擠出機(jī)、壓塑模、擠壓機(jī)）

? 性能測(cè)試設(shè)備(霍普金森壓力系統(tǒng)、FTIR、掃描電鏡、透射電鏡、光學(xué)顯微鏡及所有來自熱學(xué)實(shí)驗(yàn)室的儀器)

（三）高級(jí)陶瓷實(shí)驗(yàn)室 ? 陶瓷加工成形設(shè)備

? 微平衡系統(tǒng)、球磨機(jī)與等靜壓系統(tǒng)(ABB QIH-3)? 電子陶瓷性能測(cè)試儀器

標(biāo)準(zhǔn)精度鐵電測(cè)試系統(tǒng)(鐳射技術(shù))，MTI2000 鍵盤薄膜傳感器，壓電尺，精密電阻分析儀(HP4294A)，Pico-Amp Meter，直流電壓環(huán)境。

? 超聲波測(cè)試系統(tǒng)

先進(jìn)電子陶瓷--標(biāo)準(zhǔn)化電性能測(cè)試系統(tǒng)Signatone Model S106R 用于測(cè)試先進(jìn)電子陶瓷材料（包括片狀樣品和薄膜樣品）的鐵電和壓電及熱釋電性能。測(cè)試不同溫度下電容、電阻的變化曲線及頻譜曲線。

九、機(jī)械性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)室

? 單一拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)（型號(hào)為Instron 4206和5567）

主要特性：

1、拉伸試驗(yàn)是最常規(guī)的塑性材料準(zhǔn)靜載試驗(yàn)。

2、用于測(cè)量各類材料（包括Cu,Al,鋼鐵，聚合物等）的屈服強(qiáng)度，抗拉（壓）強(qiáng)度，剪切強(qiáng)度，斷面收縮率，屈服點(diǎn)及制定應(yīng)力—應(yīng)變曲線。

3負(fù)荷由30KN—1KN。

? 金屬疲勞強(qiáng)度測(cè)試儀（型號(hào)為Instron 8801）? 沖擊性能測(cè)試機(jī)：

（懸臂梁式?jīng)_擊測(cè)試儀（Ceast），落錘式重力沖擊測(cè)試儀（Ceast））主要特性：

1、用于測(cè)定塑膠及電子材料的沖擊韌性σk、應(yīng)力應(yīng)變曲線，對(duì)材料品質(zhì)、宏觀缺陷、顯微組織十分敏感，故常成為材質(zhì)優(yōu)劣的度量。

2、最大負(fù)荷為19KN，溫度變化范圍為-50℃—150 ℃，能測(cè)出百萬分之一秒內(nèi)時(shí)間與力的變化。

? 蠕變測(cè)試儀（Creep Testers ESH）

主要特性：

1、用于測(cè)定高溫和持續(xù)載荷作用下金屬產(chǎn)生隨時(shí)間發(fā)展的塑性變形量及金屬材料在高溫下發(fā)生蠕變的強(qiáng)度極限。

2、試驗(yàn)使用溫度與合金熔點(diǎn)的比值大于0.5，能精確測(cè)定微小變形量，試驗(yàn)時(shí)間在幾萬小時(shí)以內(nèi)。

? 維氏顯微硬度測(cè)試儀Vickers FV-700 主要特性：

1、用于測(cè)量顯微組織硬度，不同相的硬度，滲層（如氮化層，滲碳層，脫碳層等）及鍍層的硬度分布和厚度。

2、硬度—材料對(duì)外部物體給予的變形所表現(xiàn)出的抵抗能力的度量，與強(qiáng)度成正比。

十、電子封裝及組裝暨失效分析及可*性工程中心

? 失效分析（Failure Analysis）

? 掃描聲波顯微鏡（SAM）SONIX HS1000TM ? 掃描電子顯微鏡（SEM）--PHILIPSXL40 ? X-射線探測(cè)系統(tǒng)（SOFTEX125）? 熒光體視顯微鏡（LEICA MZFLIII）

? 傅立葉紅外分光光度計(jì)（PERKIN ELMER Spectrum One）? 可*性測(cè)試（Reliability Engineering）? 邦定測(cè)試儀（DAGE Series4000）

? 氣候:溫度/濕度模擬測(cè)試艙（Feutron Gmbh TPK3533/15）? 可焊性測(cè)試儀（METRONELEC Menisco ST50）? 熱振動(dòng)測(cè)試艙（Feution Gmblt TSRK200）? 超低溫艙（ESPEC MC-810）

? 振動(dòng)模擬系統(tǒng)（King Design Series 9363E MI）? 電子裝配（Electronics Assembly）

? BGA錫球植入器（OK Industries MP-2000Series）

? 倒裝芯片邦定機(jī)（Karl Suss FCM）

? 金線邦定機(jī)（ASM AB339）

? 高速芯片貼片機(jī)（CASIO YCM-5500V）

? 熱回流焊烤箱（BTU VIP-70N）? 半自動(dòng)鋼網(wǎng)印刷機(jī)（HTI E ng’g HT-10NT）? SMD/BGA返工設(shè)備（A.P.E.Chipmaster SMD-1000

第二篇：現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)

《現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)》

課程考核論文

學(xué)院：xxxxxxxxxxxxxxxxx

姓名：XXX班級(jí)：xxxx 學(xué)號(hào)：xxxxxxxxxxxxxx

摘要：CCD，英文全稱：Charge-coupled Device，中文全稱：電荷耦合元件?？梢苑Q為CCD圖像傳感器。CCD是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。CCD上植入的微小光敏物質(zhì)稱作像素（Pixel）。一塊CCD上包含的像素?cái)?shù)越多，其提供的畫面分辨率也就越高。CCD的作用就像膠片一樣，但它是把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電荷信號(hào)。CCD上有許多排列整齊的光電二極管，能感應(yīng)光線，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)外部采樣放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)。關(guān)鍵字：電信號(hào)、圖像信號(hào)、相機(jī)、攝像機(jī)。

該傳感器的工作原理

構(gòu)成CCD的基本單元是MOS（金屬－氧化物－半導(dǎo)體）結(jié)構(gòu)。CCD的基本功能是電荷的存儲(chǔ)和電荷的轉(zhuǎn)移。工作時(shí)，需要在金屬柵極上加一定的偏壓，形成勢(shì)阱以容納電荷，電荷的多少與光強(qiáng)成線性關(guān)系。電荷讀出時(shí)，在一定相位關(guān)系的移位脈沖作用下，從一個(gè)位置移動(dòng)到下一個(gè)位置，直到移出CCD，經(jīng)過電荷ˉ電壓變換，轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。由于在CCD中每個(gè)像元的勢(shì)阱所容納電荷的能力是有一定限制的，所以如果光照太強(qiáng)，一旦電荷填滿勢(shì)阱，電子將產(chǎn)生“溢出”現(xiàn)象。另外，在電荷讀出時(shí)，由于它是從一個(gè)位置到下一個(gè)位置的電荷轉(zhuǎn)移過程，所以存在電荷的轉(zhuǎn)移效率和轉(zhuǎn)移損失問題

電荷耦合攝像器件（CCD）的突出特點(diǎn)是以電荷為信號(hào)載體。它的功能是接受存儲(chǔ)模擬電荷信號(hào)，并將它逐級(jí)轉(zhuǎn)移（并存儲(chǔ)）輸送到輸出端。其基本工作過程主要是信號(hào)電荷的產(chǎn)生、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移和檢測(cè)，因此實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)模擬移位存儲(chǔ)器。主要有信息處理用延遲線、存儲(chǔ)器和光電攝像器件三個(gè)方向應(yīng)用

CCD有表面（溝道）CCD（SCCD）和埋溝CCD（BCCD）兩種基本類型。作為圖像傳感器用攝像器件還另外具有光敏元陣列和轉(zhuǎn)移柵，以進(jìn)行光電轉(zhuǎn)移，并將光電轉(zhuǎn)換的信號(hào)電荷轉(zhuǎn)移到CCD轉(zhuǎn)移電極下。

該傳感器的的測(cè)量的物理量及范圍

線型CCD即CCD的感光元件排列在一條直線上。它成像方式是CCD在光學(xué)系統(tǒng)成像所在的焦平面上垂直掃過，地到一幅完整的影像。傳統(tǒng)的掃描儀都使用這種類型的CCD，因此我們又稱它為掃描型CCD。線性CCD的這種工作方式?jīng)Q定了

2它得到一幅完整的影像需要很長(zhǎng)的時(shí)間，即嚗光時(shí)間很長(zhǎng)。自然它就無法用于拍攝動(dòng)態(tài)的物體，另外在嚗光過程中需要一致的光線環(huán)境，它也不支持閃光拍攝。雖然有如此重大的缺陷，但線性CCD的感光元件可以做到很高的線密度，這樣用線性CCD可以得到極高像素?cái)?shù)量的影像，因此它仍然被用于數(shù)碼相機(jī)，拍攝需要超高分辨率的靜物影像。典型的例子是Agfa的StudioCam相機(jī)，它用三條線性CCD分別感應(yīng)紅藍(lán)綠三色光，每條3648像素，色彩灰度為12位，可得到1640萬像素分辨率高達(dá)4500*3648的圖象，最終的影像容量高達(dá)50-100MB。其預(yù)掃描時(shí)間需要12秒，每一線依精度需要1/15-1/200秒。

面型CCD 又稱全幅式CCD,陣列型CCD。面型CCD的嚗光方式有以下三種。1．單CCD芯片三次嚗光：即通過三色濾鏡輪盤分別將紅藍(lán)綠三色光投射在CCD上，三次采集后合成得到影像。這種方式得到的影像質(zhì)量很高，但三次嚗光，不能用于拍攝動(dòng)態(tài)影像。

2．三CCD一次嚗光：三個(gè)CCD芯片，分別感應(yīng)紅綠藍(lán)三色光（或其中兩片感應(yīng)綠色光，另一片感應(yīng)紅藍(lán)光），自然光通過分光棱鏡系統(tǒng)將三色光分別投影在CCD上，一次嚗光得到完整影像。這種方式得到的影像質(zhì)量和單芯片三次嚗光一樣，而一次嚗光可拍攝動(dòng)態(tài)影像.缺點(diǎn)是三CCD的成本很高，分光棱鏡的制作技術(shù)難度也很大。

3.單CCD芯片一次嚗光：CCD上組合排列感應(yīng)三種色光的像素，一次嚗光后得到影像，由于人眼對(duì)綠色最為敏感，通常CCD上的感綠色像素最多。這種方式的影像質(zhì)量最低，但受成本的限制和對(duì)動(dòng)態(tài)影像的拍攝要求，市面上主流產(chǎn)品大都采用單CCD芯片一次嚗光。

CCD-CCD原理

說到CCD的尺寸，其實(shí)是說感光器件的面積大小，這里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面積大小，CCD/CMOS面積越大，捕獲的光子越多，感光性能越好，信噪比越低。CCD/CMOS是數(shù)碼相機(jī)用來感光成像的部件，相當(dāng)于光學(xué)傳統(tǒng)相機(jī)中的膠卷。

CCD上感光組件的表面具有儲(chǔ)存電荷的能力，并以矩陣的方式排列。當(dāng)其表面感受到光線時(shí)，會(huì)將電荷反應(yīng)在組件上，整個(gè)CCD上的所有感光組件所產(chǎn)生的信號(hào)，就構(gòu)成了一個(gè)完整的畫面

該傳感器的對(duì)測(cè)量某一物理量的具體應(yīng)用

CCD圖像傳感器可直接將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào)，電流信號(hào)經(jīng)過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)圖像的獲取、存儲(chǔ)、傳輸、處理和復(fù)現(xiàn)。CCD一般可分為線陣CCD和面陣CCD兩大類。線陣CCD將CCD內(nèi)部電極分成數(shù)組，并施加同樣的時(shí)鐘脈沖，以滿足不同場(chǎng)合的應(yīng)用。面陣CCD較線陣CCD結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，由很多光敏區(qū)排列成一個(gè)方陣并以一定的形式連接成一個(gè)器件，以獲取大量信息，完成復(fù)雜圖像的處理。

一般考察CCD質(zhì)量性能，可以對(duì)其不同參數(shù)進(jìn)行考慮。包括CCD的光譜靈敏度、暗電流與噪聲、轉(zhuǎn)移效率和轉(zhuǎn)移損失率、時(shí)鐘頻率的上、下限、動(dòng)態(tài)范圍、非均勻性、非線性度、時(shí)間常數(shù)、CCD芯片像素缺陷等。

CCD圖像傳感器一般體積較小，功耗也較低，因此適應(yīng)于各類電子產(chǎn)品而不會(huì)占用太大空間。同時(shí)CCD靈敏度高、噪聲低、動(dòng)態(tài)范圍大、響應(yīng)速度快、像素集成度高、尺寸精確等，都讓它的應(yīng)用得到普及。

含格狀排列像素的CCD應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、光學(xué)掃瞄儀與攝影機(jī)的感光元件。經(jīng)冷凍的CCD亦廣泛應(yīng)用于天文攝影與各種夜視裝置，而各大型天文臺(tái)亦不斷研發(fā)高像數(shù)CCD以拍攝極高解像之天體照片。CCD能使固定式的望遠(yuǎn)鏡發(fā)揮有如帶追蹤望遠(yuǎn)鏡的功能，讓CCD上電荷讀取和移動(dòng)的方向與天體運(yùn)行方向一致，速度也同步，以CCD導(dǎo)星不僅能使望遠(yuǎn)鏡有效糾正追蹤誤差，還能使望遠(yuǎn)鏡記錄到比原來更大的視場(chǎng)。一般的CCD大多能感應(yīng)紅外線，所以衍生出紅外線影像、夜視裝置、零照度（或趨近零照度）攝影機(jī)/照相機(jī)等

該傳感器的技術(shù)指標(biāo)及參考價(jià)格、可能的生產(chǎn)廠家 1.光譜靈敏度

CCD的光譜靈敏度取決于量子效率、波長(zhǎng)、積分時(shí)間等參數(shù)。量子效率表征CCD芯片對(duì)不同波長(zhǎng)光信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換本領(lǐng)。不同工藝制成的CCD芯片，其量子效率不同。靈敏度還與光照方式有關(guān)，背照CCD的量子效率高，光譜響應(yīng)曲線無起伏，正照CCD由于反射和吸收損失，光譜響應(yīng)曲線上存在若干個(gè)峰和谷。

2.CCD的暗電流與噪聲

CCD暗電流是內(nèi)部熱激勵(lì)載流子造成的。CCD在低幀頻工作時(shí)，可以幾秒或幾千秒的累積（曝光）時(shí)間來采集低亮度圖像，如果曝光時(shí)間較長(zhǎng)，暗電流會(huì)在

4光電子形成之前將勢(shì)阱填滿熱電子。由于晶格點(diǎn)陣的缺陷，不同像素的暗電流可能差別很大。在曝光時(shí)間較長(zhǎng)的圖像上，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)星空狀的固定噪聲圖案。這種效應(yīng)是因?yàn)樯贁?shù)像素具有反常的較大暗電流，一般可在記錄后從圖像中減去，除非暗電流已使勢(shì)阱中的電子達(dá)到飽和。

晶格點(diǎn)陣的缺陷產(chǎn)生不能收集光電子的死像素。由于電荷在移出芯片的途中要穿過像素，一個(gè)死像素就會(huì)導(dǎo)致一整列中的全部或部分像素?zé)o效；過渡曝光會(huì)使過剩的光電子蔓延到相鄰像素，導(dǎo)致圖像擴(kuò)散性模糊。

3.轉(zhuǎn)移效率和轉(zhuǎn)移損失率

電荷包從一個(gè)勢(shì)阱向另一個(gè)勢(shì)阱轉(zhuǎn)移時(shí)，需要一個(gè)過程。像素中的電荷在離開芯片之前要在勢(shì)阱間移動(dòng)上千次或更多，這要求電荷轉(zhuǎn)移效率極其高，否則光電子的有效數(shù)目會(huì)在讀出過程中損失嚴(yán)重。

引起電荷轉(zhuǎn)移不完全的主要原因是表面態(tài)對(duì)電子的俘獲，轉(zhuǎn)移損失造成信號(hào)退化。采用“胖零”技術(shù)可減少這種損耗。

4.時(shí)鐘頻率的上、下限

下限取決于非平衡載流子的平均壽命，上限取決于電荷包轉(zhuǎn)移的損失率，即電荷包的轉(zhuǎn)移要有足夠的時(shí)間。

5.動(dòng)態(tài)范圍

表征同一幅圖像中最強(qiáng)但未飽和點(diǎn)與最弱點(diǎn)強(qiáng)度的比值。數(shù)字圖像一般用DN表示。

6.非均勻性

表征CCD芯片全部像素對(duì)同一波長(zhǎng)、同一強(qiáng)度信號(hào)響應(yīng)能力的不一致性。

7.非線性度

表征CCD芯片對(duì)于同一波長(zhǎng)的輸入信號(hào)，其輸出信號(hào)強(qiáng)度與輸入信號(hào)強(qiáng)度比例變化的不一致性。

8.時(shí)間常數(shù)

表征探測(cè)器響應(yīng)速度，也表示探測(cè)器響應(yīng)的調(diào)制輻射能力。時(shí)間常數(shù)與光導(dǎo)和光伏探測(cè)器中的自由載流子壽命有關(guān)。

9.CCD芯片像素缺陷

a.像素缺陷：對(duì)于在50%線性范圍的照明，若像素響應(yīng)與其相鄰像素偏差超過30%，則為像素缺陷。

b.簇缺陷：在3*3像素的范圍內(nèi)，缺陷數(shù)超過5個(gè)像素。

c.列缺陷：在1*12的范圍內(nèi)，列的缺陷超過8個(gè)像素。

d.行缺陷：在一組水平像素內(nèi)，行的缺陷超過8個(gè)像素

價(jià)格：600~800元之間

生產(chǎn)廠家：索尼、尼康

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：CCD制造工藝較復(fù)雜，成像通透性、明銳度都很好，色彩還原、曝光可以保證基本準(zhǔn)確一般是顏色好，缺點(diǎn)：費(fèi)電，曝光時(shí)間長(zhǎng)的時(shí)候溫升大，噪點(diǎn)相對(duì)嚴(yán)重，最重要的是大規(guī)格的成品率低，成本高

針對(duì)缺點(diǎn)有何改進(jìn)措施

1)圍繞空間CCD相機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)要求,本文在相機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中完成了以下工作:(a)通過對(duì)星載空間相機(jī)常用材料的性能分析比較,合理地完成部件結(jié)構(gòu)的材料選擇,為達(dá)到輕量化的設(shè)計(jì)要求奠定基礎(chǔ);(b)應(yīng)用有限元分析方法,對(duì)相機(jī)關(guān)鍵部件——主鏡筒和支架進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì);2)在該相機(jī)精確CAD模型的基礎(chǔ)上,對(duì)CCD相機(jī)進(jìn)行了簡(jiǎn)化造型。利用簡(jiǎn)化后的模型建立了整機(jī)的有限元模型,完成了該相機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析計(jì)算

參考文獻(xiàn)

[1].曾光奇.工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ).武漢：華中科技大學(xué)出版社.2002.36

第三篇：測(cè)試技術(shù)論文

虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化的應(yīng)用。靈活高效的軟件能幫助您創(chuàng)建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成，標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺(tái)能滿足對(duì)同步和定時(shí)應(yīng)用的需求。這也正是NI近30年來始終引領(lǐng)測(cè)試測(cè)量行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的原因所在。只有同時(shí)擁有高效的軟件、模塊化I/O硬件和用于集成的軟硬件平臺(tái)這三大組成部分，才能充分發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)、開發(fā)時(shí)間少，以及出色的集成這四大優(yōu)勢(shì)。

虛擬儀器技術(shù)的三大組成部分：

1．高效的軟件

軟件是虛擬儀器技術(shù)中最重要的部份。使用正確的軟件工具并通過設(shè)計(jì)或調(diào)用特定的程序模塊，工程師和科學(xué)家們可以高效地創(chuàng)建自己的應(yīng)用以及友好的人機(jī)交互界面。提供的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)圖形化編程軟件——LabVIEW，不僅能輕松方便地完成與各種軟硬件的連接，更能提供強(qiáng)大的后續(xù)數(shù)據(jù)處理能力，設(shè)置數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)的方式，并將結(jié)果顯示給用戶。此外，還提供了更多交互式的測(cè)量工具和更高層的系統(tǒng)管理軟件工具，例如連接設(shè)計(jì)與測(cè)試的交互式軟件SignalExpress、用于傳統(tǒng)C語言的LabWindows/CVI、針對(duì)微軟Visual Studio的Measurement Studio等等，均可滿足客戶對(duì)高性能應(yīng)用的需求。

有了功能強(qiáng)大的軟件，您就可以在儀器中創(chuàng)建智能性和決策功能，從而發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)在測(cè)試應(yīng)用中的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。

2．模塊化的I/O硬件

面對(duì)如今日益復(fù)雜的測(cè)試測(cè)量應(yīng)用，已經(jīng)提供了全方位的軟硬件的解決方案。無論您是使用PCI, PXI, PCMCIA, USB或者是1394總線，都能提供相應(yīng)的模塊化的硬件產(chǎn)品，產(chǎn)品種類從數(shù)據(jù)采集、信號(hào)條理、聲音和振動(dòng)測(cè)量、視覺、運(yùn)動(dòng)、儀器控制、分布式I/O到CAN接口等工業(yè)通訊，應(yīng)有盡有。高性能的硬件產(chǎn)品結(jié)合靈活的開發(fā)軟件，可以為負(fù)責(zé)測(cè)試和設(shè)計(jì)工作的工程師們創(chuàng)建完全自定義的測(cè)量系統(tǒng)，滿足各種獨(dú)特的應(yīng)用要求。

3．用于集成的軟硬件平臺(tái)

專為測(cè)試任務(wù)設(shè)計(jì)的PXI硬件平臺(tái)，已經(jīng)成為當(dāng)今測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，它的開放式構(gòu)架、靈活性和PC技術(shù)的成本優(yōu)勢(shì)為測(cè)量和自動(dòng)化行業(yè)帶來了一場(chǎng)翻天覆地的改革。

PXI作為一種專為工業(yè)數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)化應(yīng)用度身定制的模塊化儀器平臺(tái)，內(nèi)建有高端的定時(shí)和觸發(fā)總線，再配以各類模塊化的I/O硬件和相應(yīng)的測(cè)試測(cè)量開發(fā)軟件，您就可以建立完全自定義的測(cè)試測(cè)量解決方案。無論是面對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用，還是高端的混合信號(hào)同步采集，借助PXI高性能的硬件平臺(tái)，您都能應(yīng)付自如。這就是虛擬儀器技術(shù)帶給您的無可比擬的優(yōu)勢(shì)。

虛擬儀器技術(shù)的四大優(yōu)勢(shì)：

性能高

虛擬儀器技術(shù)是在PC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，所以完全“繼承”了以現(xiàn)成即用的PC技術(shù)為主導(dǎo)的最新商業(yè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，包括功能超卓的處理器和文件I/O，使您在數(shù)據(jù)高速導(dǎo)入磁盤的同時(shí)就能實(shí)時(shí)地進(jìn)行復(fù)雜的分析。此外，不斷發(fā)展的因特網(wǎng)和越來越快的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使得虛擬儀器技術(shù)展現(xiàn)其更強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。

擴(kuò)展性強(qiáng)

這些軟硬件工具使得工程師和科學(xué)家們不再圈囿于當(dāng)前的技術(shù)中。得益于軟件的靈活性，只需更新您的計(jì)算機(jī)或測(cè)量硬件，就能以最少的硬件投資和極少的、甚至無需軟件上的升級(jí)即可改進(jìn)您的整個(gè)系統(tǒng)。在利用最新科技的時(shí)候，您可以把它們集成到現(xiàn)有的測(cè)量設(shè)備，最終以較少的成本加速產(chǎn)品上市的時(shí)間。

開發(fā)時(shí)間少

在驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用兩個(gè)層面上，NI高效的軟件構(gòu)架能與計(jì)算機(jī)、儀器儀表和通訊方面的最新技術(shù)結(jié)合在一起。設(shè)計(jì)這一軟件構(gòu)架的初衷就是為了方便用戶的操作，同時(shí)還提供了靈活性和強(qiáng)大的功能，使您輕松地配置、創(chuàng)建、發(fā)布、維護(hù)和修改高性能、低成本的測(cè)量和控制解決方案。

無縫集成虛擬儀器技術(shù)從本質(zhì)上說是一個(gè)集成的軟硬件概念。隨著產(chǎn)品在功能上不斷地趨于復(fù)雜，工程師們通常需要集成多個(gè)測(cè)量設(shè)備來滿足完整的測(cè)試需求，而連接和集成這些不同設(shè)備總是要耗費(fèi)大量的時(shí)間。虛擬儀器軟件平臺(tái)為所有的I/O設(shè)備提供了標(biāo)準(zhǔn)的接口，幫助用戶輕松地將多個(gè)測(cè)量設(shè)備集成到單個(gè)系統(tǒng)，減少了任務(wù)的復(fù)雜性。

應(yīng)用實(shí)例

阿爾卡特美國(guó)公司是全球領(lǐng)先的世界上電信設(shè)備制造商領(lǐng)導(dǎo)者之一。位于加州佩塔盧馬的接入部，開發(fā)Litespan接入平臺(tái)一種光纖數(shù)字環(huán)路載波（DLC）。DLC能夠?qū)㈦娫捁局行臋C(jī)房普通銅線上的電話業(yè)務(wù)傳遞到更遠(yuǎn)的地方。通過LabVIEW，在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)了一個(gè)全面測(cè)試方案。同時(shí)測(cè)試對(duì)每個(gè)信道單元的16個(gè)ANSI要求的環(huán)路和4條ISDN線路的一個(gè)信道單元進(jìn)行測(cè)試時(shí)，每項(xiàng)測(cè)試所花費(fèi)的時(shí)間為12分鐘。由于一些信道單元需要測(cè)試某個(gè)溫度范圍內(nèi)的狀況，因而整個(gè)測(cè)試需要幾天的時(shí)間。

Allen Klein美國(guó)阿爾卡特公司Litespan硬件質(zhì)量部的一位工程師，在程序中增加了一項(xiàng)功能，使得測(cè)試可以全天進(jìn)行，甚至在周末也行。這項(xiàng)功能極大地?cái)U(kuò)展豐富了測(cè)試平臺(tái)，提高了測(cè)試效率。

虛擬儀器技術(shù)是測(cè)試技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是兩門學(xué)科最新技術(shù)的結(jié)晶，融合了測(cè)試?yán)碚?、儀器原理和技術(shù)、計(jì)算機(jī)接口技術(shù)、高速總線技術(shù)以及圖形軟件編程技術(shù)于一體。

虛擬儀器是由計(jì)算機(jī)硬件資源和用于數(shù)字分析與處理、過程通訊以及圖形界面的軟件組成的測(cè)控系統(tǒng)，它把儀器生產(chǎn)廠家定義儀器功能的方式轉(zhuǎn)變?yōu)橛捎脩糇约憾x儀器功能，也就是說傳統(tǒng)測(cè)試中使用廠家生產(chǎn)的儀器，儀器的性能及功能在出廠時(shí)已被廠家定義，用戶只能根據(jù)自己的要求和需要選擇和使用；而虛擬儀器是在一定的硬件基礎(chǔ)上，用戶可根據(jù)測(cè)試的需求，編寫軟件定義自己的儀器功能。同樣的硬件配置可開發(fā)出不同的儀器，例如在儀器面板上顯示采集信號(hào)在時(shí)域的波形，那么該儀器為虛擬示波器；如果在程序中對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行FFT變換，那么該儀器就是虛擬頻譜分析儀。筆者則用LabWindows／CVI來開發(fā)虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀，用來測(cè)試織機(jī)在工作時(shí)經(jīng)紗張力的變化情況。經(jīng)紗張力傳感器

織機(jī)在織造過程中，經(jīng)紗動(dòng)態(tài)張力對(duì)織造的，順利進(jìn)行有著很大的影響，張力過大，易引起斷頭，影響織造效率；張力不足易造成梭口不清，形成三跳疵點(diǎn)，使布面及紋路不夠清晰。當(dāng)經(jīng)紗穿過軸時(shí)，經(jīng)紗對(duì)兩側(cè)傳力桿有壓力，通過傳力桿將壓力傳給彈性梁，使之產(chǎn)生應(yīng)變，利用應(yīng)變片將其應(yīng)變轉(zhuǎn)化為電阻的變化，然后再通過轉(zhuǎn)化電路將電阻的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化，測(cè)量出電壓值，根據(jù)傳感器的標(biāo)定就可求出相應(yīng)的經(jīng)紗張力。虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀系統(tǒng)

2．1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀的測(cè)試系統(tǒng)由傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、接口總線、硬件驅(qū)動(dòng)程序和開發(fā)的測(cè)試軟件構(gòu)成，數(shù)據(jù)采集卡采用6024E，LabWindows／CVI平臺(tái)開發(fā)測(cè)試軟件，在Windows98操作系統(tǒng)下運(yùn)行。

2.2 信號(hào)采集

由于要測(cè)出經(jīng)紗張力與主軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系，所以用了3個(gè)傳感器。傳感器1是經(jīng)紗張力傳

感器，把經(jīng)紗張力物理信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；傳感器2是光電脈沖傳感器，用來測(cè)量主軸轉(zhuǎn)角；傳感器3是霍爾傳感器，將霍爾電壓作為測(cè)量觸發(fā)信號(hào)。各個(gè)傳感器輸出的信號(hào)都要經(jīng)過一個(gè)信號(hào)調(diào)理電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理(如濾波、放大等)，從混合信號(hào)中取出待測(cè)的有用信號(hào)，送人數(shù)據(jù)采集卡，并要適合數(shù)據(jù)采集卡的電壓范圍，通過總線結(jié)構(gòu)送進(jìn)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)采集借助軟件來控制整個(gè)DAQ系統(tǒng)，包括采集原始數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)等，調(diào)理后的信號(hào)經(jīng)多路開關(guān)在軟件設(shè)定采樣率的控制下，巡回采集并放大，再經(jīng)采樣與保持及A／D轉(zhuǎn)換器單元被量化成數(shù)字信號(hào)，成為計(jì)算機(jī)可以處理的信號(hào)，由虛擬儀器軟件對(duì)測(cè)試信號(hào)進(jìn)行計(jì)算、分析、顯示，并儲(chǔ)存結(jié)果。虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀的設(shè)計(jì)

3．1 經(jīng)紗張力測(cè)試儀的面板結(jié)構(gòu)

虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀的面板右邊的七個(gè)文本框輸入內(nèi)容，是用戶根據(jù)實(shí)際測(cè)量的需求以及與采集卡的連接通道在開始測(cè)試前設(shè)定的。測(cè)量時(shí)，打開測(cè)試儀器開關(guān)，儀器就可以工作；按下采集數(shù)據(jù)，稍等幾秒，面板上就會(huì)顯示出經(jīng)紗張力的波形圖。保存數(shù)據(jù)就是對(duì)測(cè)量的原始數(shù)據(jù)、信號(hào)處理后的數(shù)據(jù)以及需要提供給用戶的數(shù)據(jù)存??；讀數(shù)據(jù)是讀取事先已經(jīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)，然后在儀器面板上繪出曲線，這有利于事后分析；關(guān)閉儀器則退出測(cè)試狀態(tài)。

3．2 虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀的軟件

面板上的數(shù)據(jù)采集、關(guān)閉儀器、保存數(shù)據(jù)等命令按鈕通過回調(diào)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)各自的功能，整個(gè)源代碼中數(shù)據(jù)采集的回調(diào)函數(shù)caiji是程序的關(guān)鍵。虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀的應(yīng)用

用所設(shè)計(jì)的虛擬經(jīng)紗張力測(cè)試儀系統(tǒng)對(duì)YC—425型噴氣織機(jī)測(cè)試，織機(jī)主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，經(jīng)紗張力周期變化一次，在0°附近，經(jīng)紗張力最大，有利于打緯，最小張力出現(xiàn)在280°附近。在理論上來講，下一個(gè)最大值出現(xiàn)在開口滿開的位置，且一般只有兩個(gè)峰值，在曲線上除了打緯點(diǎn)外，還有兩個(gè)峰值，這說明在后梁裝有張力緩解機(jī)構(gòu)。最小張力也就是經(jīng)紗的上機(jī)張力曲線的重復(fù)性不很好，說明織機(jī)工作狀況不夠穩(wěn)定。結(jié)束語

虛擬儀器是今后儀器儀表、測(cè)試控制研究與發(fā)展的方向，用NI公司的LabWindows／CVI作為平臺(tái)，比常用的面向?qū)ο筌浖幊屉y度大大降低，使得軟件開發(fā)效率高，界面友好，功能強(qiáng)大，且擴(kuò)展性好，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)可用于高級(jí)分析庫(kù)進(jìn)行信號(hào)處理，也可以為了使所得測(cè)試曲線符合實(shí)際情況，進(jìn)行擬合處理?？傊摂M儀器有強(qiáng)大的功能，它強(qiáng)調(diào)“軟件就是儀器”，用軟件代替硬件，易開發(fā)、易調(diào)試，可有效節(jié)約資金。

第四篇：測(cè)試技術(shù)心得體會(huì)

燕 山 大 學(xué)

測(cè)試技術(shù)三級(jí)項(xiàng)目

學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 李明

燕山大學(xué)三級(jí)項(xiàng)目

測(cè)試技術(shù)心得體會(huì)

一、新穎的教學(xué)模式—課堂小組教學(xué)

本學(xué)期我們學(xué)了測(cè)試技術(shù)這門課程，它是一門綜合應(yīng)用相關(guān)課程的知識(shí)和內(nèi)容來解決科研、生產(chǎn)、國(guó)防建設(shè)乃至人類生活所面臨的測(cè)試問題的課程。測(cè)試技術(shù)是測(cè)量和實(shí)驗(yàn)的技術(shù)，涉及到測(cè)試方法的分類和選擇，傳感器的選擇、標(biāo)定、安裝及信號(hào)獲取，信號(hào)調(diào)理、變換、信號(hào)分析和特征識(shí)別、診斷等。

剛開始接觸這門課程的時(shí)候，由于它涉及了很多理論知識(shí)以及一些我以前從未接觸過的領(lǐng)域，我對(duì)這門課程并沒有太大的興趣。后來任課老師根據(jù)班級(jí)的情況，“因地制宜”地給我們分配了學(xué)習(xí)小組。每個(gè)小組有5—6個(gè)成員，課上進(jìn)行小組討論，課下互幫互助，共同學(xué)習(xí)。

我覺得課堂小組教學(xué)在課堂學(xué)習(xí)方面給予了我很大的幫助和動(dòng)力，課上的時(shí)候，老師提問，小組進(jìn)行討論，不僅能夠帶動(dòng)課堂的學(xué)習(xí)氣氛，也使我們?cè)谝粋€(gè)活躍輕松的環(huán)境下掌握了知識(shí)，除此之外，還加深了同學(xué)之間的感情，這不僅促使我們?cè)趯W(xué)習(xí)上共同進(jìn)步，也讓我們?cè)谏钌铣闪撕芎玫呐笥选?/p>

課堂小組教學(xué)的模式也對(duì)我們的學(xué)習(xí)起到了一定的監(jiān)督作用，在課堂出勤記錄、作業(yè)完成情況方面有一定的促進(jìn)作用。除此之外，老師會(huì)在每節(jié)課開始之前，給每個(gè)小組發(fā)一張白紙，讓每個(gè)小組將一節(jié)課的重要知識(shí)點(diǎn)及小組的討論內(nèi)容記錄在紙上。這使我們及時(shí)有效地掌握了每節(jié)課的重要知識(shí)，也養(yǎng)成了做筆記的好習(xí)慣。

課堂學(xué)習(xí)小組打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，使我們能夠在一個(gè)輕松活躍

燕山大學(xué)三級(jí)項(xiàng)目 的課堂環(huán)境下高效的學(xué)習(xí)。

二、實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)

實(shí)驗(yàn)是課堂知識(shí)的實(shí)踐，鞏固加深課堂知識(shí)方面有著至關(guān)重要的作用。剛開始做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，由于自己的理論知識(shí)基礎(chǔ)不好，在實(shí)驗(yàn)過程遇到了許多的難題，也使我感到理論知識(shí)的重要性。但是我并沒有就此放棄，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，自己看書，獨(dú)立思考，最終解決問題，從而也就加深我對(duì)課本理論知識(shí)的理解。

我們做了金屬箔式應(yīng)變片：?jiǎn)伪?、半橋、全橋比較, 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)振動(dòng)測(cè)量及譜分析, 懸臂梁一階固有頻率及阻尼系數(shù)測(cè)試三個(gè)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)中我學(xué)會(huì)了單臂單橋、半橋、全橋的性能的驗(yàn)證；用振動(dòng)測(cè)試的方法，識(shí)別一小阻尼結(jié)構(gòu)的（懸臂梁）一階固有頻率和阻尼系數(shù)；掌握壓電加速度傳感器的性能與使用方法；了解并掌握機(jī)械振動(dòng)信號(hào)測(cè)量的基本方法；掌握測(cè)試信號(hào)的頻率域分析方法；還有了解虛擬儀器的使用方法等等。實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)了我在實(shí)踐中研究問題，分析問題和解決問題的能力以及培養(yǎng)了良好的工程素質(zhì)和科學(xué)道德，例如團(tuán)隊(duì)精神、交流能力、獨(dú)立思考、測(cè)試前沿信息的捕獲能力等；提高了自己動(dòng)手能力，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。

在實(shí)驗(yàn)的過程中我們要培養(yǎng)自己的獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。在這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中，在收獲知識(shí)的同時(shí)，還收獲了閱歷，收獲了成熟。在此過程中，我們通過查找大量資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實(shí)驗(yàn)課上，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。

三、測(cè)試技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

燕山大學(xué)三級(jí)項(xiàng)目

測(cè)試技術(shù)與科學(xué)研究、工程實(shí)踐密切相關(guān)。在各種現(xiàn)代裝備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造工作中，測(cè)量工作已占首位，它是保證現(xiàn)代工程裝備正常工作的重要手段，是其先進(jìn)性能及實(shí)用水平的重要標(biāo)志。科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)水平的高度發(fā)達(dá)，要求以更先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)與儀器為基礎(chǔ)。現(xiàn)如今測(cè)試技術(shù)是試驗(yàn)技術(shù)的主要組成部分，提高試驗(yàn)技術(shù)水平首先要改善測(cè)試技術(shù)。除了先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備之外，測(cè)試手段及測(cè)試技術(shù)也是試驗(yàn)研究中的決定性因素之一。在在我們身邊有許多測(cè)試技術(shù)應(yīng)用的實(shí)例。

1、超聲波在混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)中的應(yīng)用

超聲法測(cè)強(qiáng)采用單一聲速參數(shù)推定混凝土強(qiáng)度。當(dāng)影響因素控制不嚴(yán)時(shí)，精度不如多因素綜合法，但在某些無法測(cè)量回彈值及其他參數(shù)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件（鋼管混凝土等）中，超聲法仍有其特殊的適應(yīng)性。

聲波的指向性比較好，其頻率越高，指向性越好。超聲波傳播能量大，對(duì)各種材料的穿透力較強(qiáng)。超聲波的聲速、衰減、阻抗和散射等特性，為超聲波的應(yīng)用提供了豐富的信息。超聲檢測(cè)具有適應(yīng)性強(qiáng)、檢測(cè)靈敏度高、對(duì)人體無害、設(shè)備輕巧、成本低廉，可即時(shí)得到探傷結(jié)果，適合在實(shí)驗(yàn)室及野外等各種環(huán)境下工作，并能對(duì)正在運(yùn)行的裝置和設(shè)備實(shí)行在線檢查。超聲法檢測(cè)過程無損于材料、結(jié)構(gòu)的組織和使用性能；直接在構(gòu)筑物上測(cè)試驗(yàn)并推定其實(shí)際的強(qiáng)度；重復(fù)或復(fù)核檢測(cè)方便，重復(fù)性良好[1]；超聲法具有檢測(cè)混凝土質(zhì)地均勻性的功能，有利于測(cè)強(qiáng)測(cè)缺的結(jié)合，保證檢測(cè)混凝土強(qiáng)度建立在無缺陷、均勻的基礎(chǔ)上合理地評(píng)定混凝土的強(qiáng)度。

應(yīng)用超聲來進(jìn)行無損檢測(cè)也有其相應(yīng)的缺點(diǎn)。對(duì)于平面狀的缺陷，例如裂紋，只要波束與裂紋平面垂直，就可以獲得很高的缺陷回波信號(hào)。但是對(duì)于球面狀的缺陷，例如空洞，假如空洞不是很大或分布不是較密集的話，就難以得到足夠的回波信號(hào)或是其時(shí)間變化不明顯；另外，對(duì)于各向非同性的材料，例如混凝土，相應(yīng)會(huì)存在材料的離析，使得材料

燕山大學(xué)三級(jí)項(xiàng)目

密度不均勻，這使得人們把離析誤判為是內(nèi)部的空洞而導(dǎo)致決策上的失誤；對(duì)于表面缺陷的檢測(cè)，超聲波法的靈敏度要低得多，但超聲無損檢測(cè)方法可以較為精確的確定混凝土表面的裂縫深度。

房屋和橋梁等建筑物的質(zhì)量無論是對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)，還是對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)來說，都是十分重要的。對(duì)建筑物的所有要求中，安全性是第一位的。近年來，一系列災(zāi)難性的橋梁倒塌事故主要也是由于在設(shè)計(jì)施工中出了問題，加上對(duì)成橋的維修保養(yǎng)不力，出現(xiàn)了諸如混凝土內(nèi)部空洞、離析，鋼筋銹蝕，預(yù)應(yīng)力鋼筋失效，梁體受力部位開裂等病害，無損檢測(cè)是防止這類惡性事件發(fā)生的重要手段。另一方面，對(duì)現(xiàn)有舊建筑物的維修和保養(yǎng)要耗費(fèi)大量資金。無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用可使維修保養(yǎng)大大減少盲目性，從而可大大節(jié)約這項(xiàng)開支。土木工程無損檢測(cè)技術(shù)有助于評(píng)估新舊建筑物的穩(wěn)定性和整體性，能夠?qū)π屡f建筑物整體或部分作質(zhì)量狀態(tài)監(jiān)視，能夠用來估計(jì)建筑材料和結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和性能。

2、元素成分分析在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用

物質(zhì)都是由各種元素組成的，要知道一個(gè)樣品是由哪些元素組成，最重要的分析手段就是原子光譜分析。它是利用原子(包括離子)所發(fā)射的輻射或原子(或與射的相互作用而進(jìn)行樣品分析的一類測(cè)試技原子熒光光譜法(AFS)和X射線熒光光譜法(XFS)。前三種方法涉及的是原子(或離子)外層電子的能級(jí)躍遷過程中的輻射發(fā)射、吸收和熒光的產(chǎn)生?；鹧姘l(fā)光譜法、原子吸收光譜法和原子熒光光譜法最簡(jiǎn)單的工作原理示意圖。三種原子光譜法的關(guān)鍵都是使試樣產(chǎn)生原子(游離態(tài)氣體原子或離子)及激光等，其中火焰是最簡(jiǎn)單和廣泛使用的原子蒸汽源。

在原子發(fā)射光譜法，試樣的氣態(tài)原子蒸汽進(jìn)一步受熱激發(fā)，使原子(或離子)外層電子由最低能態(tài)(稱基態(tài))激發(fā)到較高能態(tài)(稱激發(fā)態(tài))，當(dāng)其返回低能態(tài)或基態(tài)時(shí)，便發(fā)射出在紫外和可見光區(qū)域內(nèi)的特征輻射，這就是發(fā)射光譜。根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論，由于原子的電子能級(jí)高低和分布是

燕山大學(xué)三級(jí)項(xiàng)目

每一種元素所特有的，因此元素都有各自的特征光譜.而譜線的強(qiáng)度與其元素的含量成正比。在原子吸收光譜法，輻射源輻射出待測(cè)元素的特征輻射通過樣品的原子蒸汽時(shí)，被蒸氣中待測(cè)元素的的地方基態(tài)原子所吸收。由輻射強(qiáng)度的減弱程度即可以求出待測(cè)元素的含量。在原子熒光光譜法，當(dāng)樣品的原子蒸汽受一次輻射源照射，待測(cè)元素基態(tài)原子吸收輻射后躍遷到較高能態(tài)(激發(fā)態(tài))，激發(fā)態(tài)原子再以輻射躍遷形式過渡到基態(tài)。由此而獲 得的輻射光譜稱為原子榮光光譜。熒光光譜的觀測(cè)方向與一次輻射方法直接成90°角。通過測(cè)量待測(cè)元素的原子蒸汽可以非常靈敏地測(cè)量元素的含量。三種原子光譜分析儀除上述各自的特點(diǎn)外，度的檢測(cè)和記錄是三種儀器所共同的。X射線熒光光譜法涉及的是原子內(nèi)層電子能級(jí)的躍遷。當(dāng)用X射線轟擊試樣中的原子時(shí)，一個(gè)電子從原子的內(nèi)層(例如K層)被襲擊，此時(shí)較高能級(jí)電子層(例如L層)的一個(gè)電子會(huì)立即填補(bǔ)空位，同時(shí)多余的能量被釋放出來。如果這種能量以輻射形式釋放，則產(chǎn)生次級(jí)X射線，也稱為X熒光，各種元素所發(fā)射的X熒光的波長(zhǎng)決定于它們的原子序數(shù)，原子序數(shù)越高，X熒光的波長(zhǎng)越短。所以根據(jù)X射線熒光的波長(zhǎng)可以對(duì)元素進(jìn)行定性分析.同樣.根據(jù)譜線的強(qiáng)度可以定量分析。

3、分子結(jié)構(gòu)與含量分析的應(yīng)用

對(duì)分子的結(jié)構(gòu)分析和定量測(cè)定是分析化學(xué)中最繁重的任務(wù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，特別是生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)的發(fā)展，人們不僅要知道一個(gè)生物大分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)，還要知道它的二級(jí)、三級(jí)甚至更高級(jí)的構(gòu)造。從量的角度來說，現(xiàn)代分析化學(xué)早已從常量、微量分析發(fā)展到痕、超痕量分析，甚至發(fā)展到單個(gè)分子的測(cè)定。它是研究分子結(jié)構(gòu)和定量分析中最常：用的方法，包括可見收；分子熒光等方法。分子對(duì)輻射能吸收比單個(gè)原子對(duì)輻射能的吸收要復(fù)雜得多。因?yàn)閷?duì)于分子的能級(jí)躍遷而言，除了分子外層價(jià)電子躍遷所引起的電子能態(tài)的變化外，還有分子中原子

燕山大學(xué)三級(jí)項(xiàng)目

或原子團(tuán)在它們的平衡位置上作相對(duì)振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)能態(tài)的變化以及整個(gè)分子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)能態(tài)的變化。通常在分子每個(gè)電子能態(tài)下，都有若干個(gè)可能的振動(dòng)能態(tài)，而在每個(gè)振動(dòng)能態(tài)下又有若干個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)能態(tài)。換言之，分子的電子能態(tài)的變化所需酌能量比振動(dòng)能態(tài)的變化大，振動(dòng)能態(tài)的變化所需的能量比轉(zhuǎn)動(dòng)能的大。分子的外層電子躍遷所需的能量通常對(duì)應(yīng)于紫外、可見輻射，而振動(dòng)。

紫外和可見吸收光譜法。紫外和可見吸收光譜法研究被測(cè)物質(zhì)對(duì)可見和紫外區(qū)域輻射吸收。當(dāng)分子吸收了此區(qū)域內(nèi)的輻射，分子的價(jià)電子發(fā)生躍遷，所以也稱為電子不廉。因?yàn)榉肿与娮幽芗?jí)改變的同時(shí)也伴隨著振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的變化，因此，分子的電子光譜?？梢姾妥贤馕展庾V是應(yīng)用范圍十分廣泛的分析方法。在現(xiàn)代分析化學(xué)中差不多有60％左右的分析任務(wù)是由該方法完成的。該方法利用化合物的吸收過程波長(zhǎng)的變化可以對(duì)許多的有機(jī)化合物，特別是具有共軛體系的有機(jī)化合物進(jìn)行定性分析，而利用被測(cè)物對(duì)某一波長(zhǎng)的輻射的吸收程度(稱吸光度)進(jìn)行定量分析。

紅外吸收光譜法。利用物質(zhì)分子受紅外輻射照射后，分子吸收部分紅外輻射使分子的振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷而產(chǎn)生的吸收光譜。紅外吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。因?yàn)榉肿咏Y(jié)構(gòu)的微小變化，都會(huì)引起分子振動(dòng)能級(jí)的改變，所以，除了光學(xué)異構(gòu)體外，凡是具有結(jié)構(gòu)不同的兩個(gè)化合物其紅外吸收光譜必然不同。通常，紅外吸收帶的波長(zhǎng)和吸收譜帶的強(qiáng)度反映了分子結(jié)構(gòu)的特性，可以用于鑒定未知物的結(jié)構(gòu)或確定某些基團(tuán)。同時(shí)，吸收譜帶的吸收強(qiáng)度與分子組成或其化學(xué)基團(tuán)的含量。

分子熒光光譜法。利用許多化合物分子吸收紫外可見區(qū)域的輻射后，會(huì)再發(fā)射出波長(zhǎng)相同或不同的特征輻射，即分子熒光，通過測(cè)量其熒光強(qiáng)度，對(duì)痕量化合物進(jìn)行定性定量分析。分子熒光光譜法的最大特

燕山大學(xué)三級(jí)項(xiàng)目

點(diǎn)是具有很高的靈敏度和非常好的選擇性，比可見吸收光譜的靈敏度高2～3個(gè)數(shù)量級(jí)，因此，它在生命科學(xué)中有著重要的應(yīng)用。

第五篇：半導(dǎo)體材料測(cè)試技術(shù)

常規(guī)材料測(cè)試技術(shù)

一、適用客戶：

半導(dǎo)體，建筑業(yè)，輕金屬業(yè)，新材料，包裝業(yè)，模具業(yè)，科研機(jī)構(gòu)，高校，電鍍，化工，能源，生物制藥，光電子，顯示器。

二、金相實(shí)驗(yàn)室

? Leica DM/RM 光學(xué)顯微鏡

主要特性：用于金相顯微分析，可直觀檢測(cè)金屬材料的微觀組織，如原材料缺陷、偏析、初生碳化物、脫碳層、氮化層及焊接、冷加工、鑄造、鍛造、熱處理等等不同狀態(tài)下的組織組成，從而判斷材質(zhì)優(yōu)劣。須進(jìn)行樣品制備工作，最大放大倍數(shù)約1400倍。

? Leica 體視顯微鏡

主要特性：

1、用于觀察材料的表面低倍形貌，初步判斷材質(zhì)缺陷；

2、觀察斷口的宏觀斷裂形貌，初步判斷裂紋起源。

? 熱振光模擬顯微鏡

? 圖象分析儀

? 萊卡DM/RM 顯微鏡附 CCD數(shù)碼 照相裝置

三、電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室

? 掃描電子顯微鏡(附電子探針)(JEOL JSM5200，JOEL JSM820，JEOL JSM6335)

主要特性：

1、用于斷裂分析、斷口的高倍顯微形貌分析，如解理斷裂、疲勞斷裂（疲勞輝紋）、晶間斷裂（氫脆、應(yīng)力腐蝕、蠕變、高溫回火脆性、起源于晶界的脆性物、析出物等）、侵蝕形貌、侵蝕產(chǎn)物分析及焊縫分析。

2、附帶能譜，用于微區(qū)成分分析及較小樣品的成分分析、晶體學(xué)分析，測(cè)量點(diǎn)陣參數(shù)/合金相、夾雜物分析、濃度梯度測(cè)定等。

3、用于金屬、半導(dǎo)體、電子陶瓷、電容器的失效分析及材質(zhì)檢驗(yàn)、放大倍率：10X—300,000X；樣品尺寸：0.1mm—10cm；分辯率:1—50nm。

? 透射電子顯微鏡（菲利蒲 CM-20,CM-200）

主要特性：

1、需進(jìn)行試樣制備為金屬薄膜，試樣厚度須<200nm。用于薄膜表面科學(xué)分析，帶能譜，可進(jìn)行化學(xué)成分分析。

2、有三種衍射花樣：斑點(diǎn)花樣、菊池線花樣、會(huì)聚束花樣。斑點(diǎn)花樣用于確定第二相、孿晶、有序化、調(diào)幅結(jié)構(gòu)、取向關(guān)系、成象衍射條件。菊池線花樣用于襯度分析、結(jié)構(gòu)分析、相變分析以及晶體精確取向、布拉格位移矢量、電子波長(zhǎng)測(cè)定。會(huì)聚束花樣用于測(cè)定晶體試樣厚度、強(qiáng)度分布、取向、點(diǎn)群

? XRD-Siemens500—X射線衍射儀

主要特性：

1、專用于測(cè)定粉末樣品的晶體結(jié)構(gòu)（如密排六方，體心立方，面心立方等），晶型，點(diǎn)陣類型，晶面指數(shù)，衍射角，布拉格位移矢量，已及用于各組成相的含量及類型的測(cè)定。測(cè)試時(shí)間約需1小時(shí)。

2、可升溫（加熱）使用。

? XRD-Philips X’Pert MRD—X射線衍射儀

主要特性：

1、分辨率衍射儀，主要用于材料科學(xué)的研究工作，如半導(dǎo)體材料等，其重現(xiàn)性精度達(dá)萬分之一度。

2、具備物相分析（定性、定量、物相晶粒度測(cè)定；點(diǎn)陣參數(shù)測(cè)定），殘余應(yīng)力及織構(gòu)的測(cè)定；薄膜物相鑒定、薄膜厚度、粗糙度測(cè)定；非平整樣品物相分析、小角度散射分析等功能。

3、用于快速定性定量測(cè)定各類材料（包括金屬、陶瓷、半導(dǎo)體材料）的化學(xué)成分組成及元素含量。如：Si、P、S、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等，精確度為0.1%。

4、同時(shí)可觀察樣品的顯微形貌，進(jìn)行顯微選區(qū)成分分析。

5、可測(cè)尺寸由φ 10 × 10mm至φ280×120mm；最大探測(cè)深度：10μm

? XRD-Bruker—X射線衍射儀

主要特點(diǎn) ：

1、有二維探測(cè)系統(tǒng)，用于快速測(cè)定金屬及粉末樣品的晶體結(jié)構(gòu)（如密排六方、體心立方、面心立方等）、晶型、點(diǎn)陣類型、晶面指數(shù)、衍射角、布拉格位移矢量。

2、用于表面的殘余應(yīng)力測(cè)定、相變分析、晶體織構(gòu)及各組成相的含量及類型的測(cè)定。

3、測(cè)試樣品的最大尺寸為100×100×10(mm)。

? 能量散射X-射線熒光光譜儀(EDXRF)主要特點(diǎn)：

1、用于快速定性定量測(cè)定各類材料（包括金屬、陶瓷、半導(dǎo)體材料）的化學(xué)成分組成及元素含量。如：Si、P、S、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等。

2、同時(shí)可觀察樣品的顯微形貌，進(jìn)行顯微選區(qū)成分分析。

3、最大可測(cè)尺寸為：φ280×120mm

四、光子/激光光譜實(shí)驗(yàn)室

? 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀(Perkin Elmer 1600)主要特點(diǎn)：

1、通過不同的紅外光譜來區(qū)分不同塑膠等聚合物材料的種類。

2、用于古董的鑒別，譬如：可以分辨翡翠等玉器的真?zhèn)巍?/p>

3、樣品的尺寸范圍：φ25mm – φ0.1mm

? 紫外可見光譜儀(UV-VIS)主要特性：

1、測(cè)試物質(zhì)對(duì)光線的敏感性。譬如：薄膜、電子晶片、透明塑料、化工涂料的透光性或吸光性。

2、測(cè)試液體的濃度。波長(zhǎng)范圍：190nm—1100nm ? 拉曼光譜儀(Spex Rama Log 1403)

? 拉曼顯微鏡光譜儀(T64000)

? 布里淵光譜儀(Sanderock 前后干涉計(jì))

五、表面科學(xué)實(shí)驗(yàn)室

? 原子發(fā)射光譜儀, 俄歇能譜儀(PHI Model 5802)? 原子力顯微鏡，掃描隧道顯微鏡(Park 科技)? 高分辨率電子能量損耗能譜儀(LK技術(shù))

? 低能量電子衍射, 原子發(fā)射光譜&紫外電子能譜儀(Micron)? 熒光光譜儀

? XPS+AES 電子表面能譜儀

主要特點(diǎn)：

用于表面科學(xué)10-12材料跡量，樣品表面層的化學(xué)成分分析（1μm）以內(nèi)，超輕元素分析，所測(cè)成分是原子數(shù)的百分比（He及H除外）；并可分析晶界富集有害雜質(zhì)原子引起的脆斷。

六、熱學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室

? 示差掃描熱量計(jì)（DSC）（Perkin Elmer DSC7,TA MDSC2910）

主要特點(diǎn)：

1、將樣品及標(biāo)樣升高相同的溫度，通過測(cè)試熱量（吸熱及放熱）的變化，來尋找樣品相變開始及結(jié)束的溫度。

2、用于形狀記憶合金及多組分材料Tg的測(cè)量。

? 差熱分析儀DTA/DSC（Setaram Setsys DSC16/ DTA18）

主要特性：

用于熱重量分析，利用熱效應(yīng)分析材料及合金的組織、狀態(tài)轉(zhuǎn)變；可用于研究合金及聚合物的熔化及凝固溫度、多型性轉(zhuǎn)變、固溶體分解、晶態(tài)與非晶態(tài)轉(zhuǎn)變、聚合物的各組份含量分析。

? 動(dòng)態(tài)機(jī)械分析儀（DMA）/熱機(jī)械分析儀（TMA）

主要特點(diǎn)：

1、用于低溫合金和低熔點(diǎn)合金材料的熱力學(xué)及熱機(jī)械性能分析。

2、用于測(cè)定材料的熱膨脹系數(shù)（包括體膨脹系數(shù)和線膨脹系數(shù)）、內(nèi)耗、彈性模量。材料的熱膨脹系數(shù)受到材料的化學(xué)成分，冷加工變形量，熱處理工藝等因素的影響。

七、薄膜加工實(shí)驗(yàn)室

（一）物理氣相沉積(PVD)設(shè)備 ? 射頻和直流源磁控濺射系統(tǒng)。? 離子束沉積系統(tǒng)

? 電子槍沉積系統(tǒng) ? 熱蒸發(fā)沉積系統(tǒng) ? 脈沖激光沉積系統(tǒng)

? 閉合磁場(chǎng)非平衡磁控濺射離子鍍

主要特性：

制備高品質(zhì)的表面涂層，賦予產(chǎn)品新的性能(譬如：提高表面硬度，抗磨損性及抗刮擦質(zhì)量，減低摩擦系數(shù)等)。在苛刻的工作環(huán)境中提高產(chǎn)品的使用壽命，并且改善產(chǎn)品的外觀。例如在工業(yè)生產(chǎn)涂層的種類：

1、氮化鈦膜(TiN)：常用于大多數(shù)工具的涂層，包括模具、鉆頭、沖頭、切割刀片等。

2、類金剛石涂層(DLC)---Ti+DLC涂層具有良好硬度及低摩擦系數(shù)，適用于耐磨性表面、鑄模、沖模、沖頭及電機(jī)原件；Cr+DLC涂層為不含氫的固體潤(rùn)滑濺射涂層，適用于汽車部件、紡織工業(yè)、訊息儲(chǔ)存及潮濕環(huán)境。

３、含MoS2的金屬?gòu)?fù)合固體潤(rùn)滑涂層—適用于銑刀、鉆頭、軸承、及極低磨擦需求的環(huán)境、如航空及航天科技的應(yīng)用

（二）化學(xué)氣相沉積(CVD)設(shè)備 ? 熱絲化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)

? 射頻和直流源化學(xué)氣相沉積系統(tǒng) ? 金屬有機(jī)分解及熔解凝固沉積系統(tǒng)

? 電子回旋共振-微波等離子化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)

1、等離子體化學(xué)氣相沉積是一種新型的等離子體輔助沉積技術(shù)。在一定壓力、溫度（大于500℃）及脈沖電壓作用下，在產(chǎn)品表面形成各種硬質(zhì)膜如TiN,TiC,TiCN,(Ti、Si)CN及多層復(fù)合膜，顯微硬度高達(dá)HV2000-2500。

2、PCVD技術(shù)可實(shí)現(xiàn)離子滲氮、滲碳和鍍膜依次滲透復(fù)合，可提高產(chǎn)品表面的耐磨損、耐腐蝕及抗熱疲勞等性能。適用于鈦合金，硬質(zhì)合金，不銹鋼，高速鋼及一些模具材料的表面涂層處理。

（三）PIII等離子實(shí)驗(yàn)室

1、PIII等離子實(shí)驗(yàn)室由一個(gè)半導(dǎo)體等離子注入裝置和一個(gè)多源球形等離子浸沒離子注入裝置組成，通過將高速等離子體注入工件表面，改變表面層的結(jié)構(gòu)及性能，提高產(chǎn)品的硬度，耐蝕性，減少磨擦力以達(dá)到表面強(qiáng)化，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命及靈敏度的目的。

2、PIII球形等離子注入技術(shù)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、生物、材料、航空航天關(guān)鍵組件等各個(gè)領(lǐng)域，是一種綜合技術(shù)，用于合成薄膜及修正強(qiáng)化材料的表面性能。與傳統(tǒng)的平面線性等離子注入技術(shù)相比，PIII技術(shù)可從內(nèi)壁注入作表面強(qiáng)化處理，極適用于體積龐大而形狀不規(guī)則的工業(yè)產(chǎn)品。

八、材料加工實(shí)驗(yàn)室

（一）金屬及合金加工實(shí)驗(yàn)室 ? 行星球磨機(jī)

? 激光粒度分析儀(Coulter LS100)

? 比表面積分析儀(NOVA1000)? 滾動(dòng)磨床 ? 水銀孔隙率計(jì) ? 交流磁化率計(jì) ? 振動(dòng)磁力計(jì)

（二）聚合物加工實(shí)驗(yàn)室

? 加工成型設(shè)備（注塑模、比利時(shí)塑料擠出機(jī)、壓塑模、擠壓機(jī)）

? 性能測(cè)試設(shè)備(霍普金森壓力系統(tǒng)、FTIR、掃描電鏡、透射電鏡、光學(xué)顯微鏡及所有來自熱學(xué)實(shí)驗(yàn)室的儀器)

（三）高級(jí)陶瓷實(shí)驗(yàn)室 ? 陶瓷加工成形設(shè)備

? 微平衡系統(tǒng)、球磨機(jī)與等靜壓系統(tǒng)(ABB QIH-3)? 電子陶瓷性能測(cè)試儀器

標(biāo)準(zhǔn)精度鐵電測(cè)試系統(tǒng)(鐳射技術(shù))，MTI2000 鍵盤薄膜傳感器，壓電尺，精密電阻分析儀(HP4294A)，Pico-Amp Meter，直流電壓環(huán)境。

? 超聲波測(cè)試系統(tǒng)

先進(jìn)電子陶瓷--標(biāo)準(zhǔn)化電性能測(cè)試系統(tǒng)Signatone Model S106R 用于測(cè)試先進(jìn)電子陶瓷材料（包括片狀樣品和薄膜樣品）的鐵電和壓電及熱釋電性能。測(cè)試不同溫度下電容、電阻的變化曲線及頻譜曲線。

九、機(jī)械性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)室

? 單一拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)（型號(hào)為Instron 4206和5567）

主要特性：

1、拉伸試驗(yàn)是最常規(guī)的塑性材料準(zhǔn)靜載試驗(yàn)。

2、用于測(cè)量各類材料（包括Cu,Al,鋼鐵，聚合物等）的屈服強(qiáng)度，抗拉（壓）強(qiáng)度，剪切強(qiáng)度，斷面收縮率，屈服點(diǎn)及制定應(yīng)力—應(yīng)變曲線。

3負(fù)荷由30KN—1KN。

? 金屬疲勞強(qiáng)度測(cè)試儀（型號(hào)為Instron 8801）? 沖擊性能測(cè)試機(jī)：

（懸臂梁式?jīng)_擊測(cè)試儀（Ceast），落錘式重力沖擊測(cè)試儀（Ceast））

主要特性：

1、用于測(cè)定塑膠及電子材料的沖擊韌性σk、應(yīng)力應(yīng)變曲線，對(duì)材料品質(zhì)、宏觀缺陷、顯微組織十分敏感，故常成為材質(zhì)優(yōu)劣的度量。

2、最大負(fù)荷為19KN，溫度變化范圍為-50℃—150 ℃，能測(cè)出百萬分之一秒內(nèi)時(shí)間與力的變化。

? 蠕變測(cè)試儀（Creep Testers ESH）

主要特性：

1、用于測(cè)定高溫和持續(xù)載荷作用下金屬產(chǎn)生隨時(shí)間發(fā)展的塑性變形量及金屬材料在高溫下發(fā)生蠕變的強(qiáng)度極限。

2、試驗(yàn)使用溫度與合金熔點(diǎn)的比值大于0.5，能精確測(cè)定微小變形量，試驗(yàn)時(shí)間在幾萬小時(shí)以內(nèi)。

? 維氏顯微硬度測(cè)試儀Vickers FV-700 主要特性：

1、用于測(cè)量顯微組織硬度，不同相的硬度，滲層（如氮化層，滲碳層，脫碳層等）及鍍層的硬度分布和厚度。

2、硬度—材料對(duì)外部物體給予的變形所表現(xiàn)出的抵抗能力的度量，與強(qiáng)度成正比。