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基于电化学放电和皮秒激光的玻璃材料加工特性研究

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基于电化学放电和皮秒激光的玻璃材料加工特性研究

作者：曹增辉江苏大学

学位级别：硕士

近些年,随着科技革命的演进,微机电系统(MEMS)在越来越多的领域和行业被应用。其中以玻璃为代表的绝缘硬脆材料在MEMS器件中被广泛使用,但是其硬脆性导致很难用传统的机械加工工艺对其进行微细加工,限制了其进一步应用。电化学放电加工... 详细信息

近些年,随着科技革命的演进,微机电系统(MEMS)在越来越多的领域和行业被应用。其中以玻璃为代表的绝缘硬脆材料在MEMS器件中被广泛使用,但是其硬脆性导致很难用传统的机械加工工艺对其进行微细加工,限制了其进一步应用。电化学放电加工和皮秒激光加工是近些年发展起来的能有效对玻璃等材料进行微细加工的特种加工工艺,本文首先分别对电化学放电和皮秒激光加工玻璃进行了理论分析和试验研究,然后在此基础上进行了激光预刻蚀辅助电化学放电加工的机理分析和试验研究,利用激光预刻蚀的方法改善电化学放电加工微通道过程中通道边缘形貌较差的问题。主要研究内容如下:1.探究了电化学放电加工的机理,主要对在该过程中较为重要的电压-电流特性和材料蚀除机理进行了理论分析。分别研究了电压-电流的静态特性和动态特性,对电化学放电加工过程中不同阶段的电流形态进行了阐述,并分析了实际加工中的动态电流信号。对于材料的去除机理,重点研究了两种主要的去除方式:材料的热蚀去除和高温化学腐蚀去除。对于材料的热蚀去除,构建了放电过程中的温度分布模型,通过该模型研究了加工过程中的传热机理和满足材料熔融去除所需的最低温度;对于材料的高温化学腐蚀,分析了溶液类型对电化学放电加工效率的影响以及玻璃材料在不同温度电解液下的溶解速率。2.利用电化学放电在钠钙玻璃上进行了微通道加工试验。主要探究了不同电源电压、脉冲频率、工具电极转速及进给速度对微通道宽度和表面形貌的影响。试验结果表明,一定程度上提高加载电压和电极转速或者降低脉冲频率和电极进给速度会增加材料去除效率,微通道宽度也随之增加,但是同时也会导致所加工微通道边缘质量和底面形貌变差。3.进行了皮秒激光加工线槽及微通道的试验研究。主要探究激光功率、脉冲频率、扫描速度和扫描次数对线槽加工的影响,以及扫描间距对多线槽搭接方式加工的微通道底面粗糙度及轮廓的影响。试验结果表明,一定程度上激光功率和扫描次数的提高或激光频率和扫描速度的降低会增加所加工线槽的槽宽和槽深,但是过高的功率或过低的扫描速度导致线槽质量的恶化;扫描间距越大,微通道底面越粗糙,在本试验条件下,当扫描间距大于15μm时,微通道底面轮廓呈明显的周期性波峰波谷形貌。4.进行了激光预刻蚀辅助电化学放电加工微通道的机理分析及试验研究。将激光加工和电化学放电加工分别作为材料加工的两道工序,先利用皮秒激光在工件上预置沟槽,再采用电化学放电的方法加工微通道。试验结果表明,利用激光预刻蚀的方法有效改善了电化学放电加工中微通道边缘不规整以及有环状热影响区的问题,同时一定程度上也可以抑止电化学放电加工过程中因槽口处放电更剧烈导致的槽口过切问题。本文的研究成果,为在玻璃材料上加工出更高质量的微通道奠定了理论和试验基础,促进了MEMS技术的发展和应用。

关键词：电化学放电加工皮秒激光绝缘硬脆材料复合加工微通道加工

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激光相干探测水下声信号的实验研究

激光相干探测水下声信号的实验研究

作者：曹增辉烟台大学

学位级别：硕士

本文利用激光相干探测，对水下声场进行了仿真和试验研究。首先，依照水下声场振动的原理，采用Matlab软件，编制了仿真程序，分别对无水下声信号的水表面自然波以及不同频率的水下声信号的探测进行了仿真。其次，设计了一套采用光纤激... 详细信息

本文利用激光相干探测，对水下声场进行了仿真和试验研究。首先，依照水下声场振动的原理，采用Matlab软件，编制了仿真程序，分别对无水下声信号的水表面自然波以及不同频率的水下声信号的探测进行了仿真。其次，设计了一套采用光纤激光相干探测的实验装置，对水下声信号进行了实验研究，并对低频水下声信号的提取方法进行了探讨。论文对水的自然波动进行了实验探测和研究，并对水下有声场时，声源具有不同振动频率、声源振动处于水下不同深度的情况进行了实验探测与研究，其实验结果表明： (1)运用Matlab软件对水下声信号的仿真，建立了激光相干探测水下声场引起水表面波动的仿真模型。利用此模型，可以较好的揭示水下声场振动的规律，为利用激光干涉法探测水下声场信号的实验提供理论依据。 (2)利用激光相干探测，对水表面的自然波动特性进行了实验研究。对水表面的自然波动信息进行频谱分析的结果显示：水表面的自然波动频率介于95Hz之间。这一结果与实验探测的时域信号相邻辨向点之间的时间间隔为在200ms是相符的。 (3)利用激光相干探测，对水下声场振动的不同频率与强度信号进行探测。结果表明：该实验系统可以有效探测水下1000000Hz的振动。随着信号强度的减弱以及频率的增加，探测系统对水下声信号的探测效果变差。 (4)利用激光相干探测，对水下声源处于不同深度的信号进行实验探测与分析，结果表明：不同深度振源产生的水表面波，随着振源深度的增加，强度趋于减弱。该激光相干探测实验系统的探测光路采用光纤连接，降低了系统的调节难度，提高了系统的抗干扰能力。

关键词：水下声信号表面波振动激光相干探测仿真时域特征频谱分析频域特征光纤光路

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花生种子品质的可见-近红外光谱分析

光谱学与光谱分析 2015年第3期35卷 622-625页

作者：郑田甜孙腾飞曹增辉张骏烟台大学光电信息科学技术学院山东烟台264005

利用600～1100 nm 波段研究花生品种的可见-近红外反射光谱，对选取的三种具有代表性的花生种子进行实验。使用近红外光纤光谱仪采集光谱数据，对原始光谱进行小波分析以提取光谱特征，再用主成分分析方法进行聚类分析，最后把每一个样... 详细信息

利用600～1100 nm 波段研究花生品种的可见-近红外反射光谱，对选取的三种具有代表性的花生种子进行实验。使用近红外光纤光谱仪采集光谱数据，对原始光谱进行小波分析以提取光谱特征，再用主成分分析方法进行聚类分析，最后把每一个样品的前4个主成分得分作为识别模型的输入，品种类别作为模型的输出，以马氏距离作为判别函数，建立了线性判别分析模型。对于每个品种的50个样品，随机挑选30个样本作为训练集，剩余的20个样本作为预测集。该识别模型对3个花生品种的平均正确识别率为95％。表明该方法能有效的识别花生种子，得到较好的分类效果，为花生种子品质的区分和鉴别提供了一种新方法。

关键词：可见-近红外光谱花生种子小波分析主成分分析线性判别分析鉴别

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光在苹果组织中传输的光谱特性

光谱学与光谱分析 2013年第11期33卷 3088-3091页

作者：孙腾飞张腾腾郑田甜曹增辉张骏烟台大学光电信息科学技术学院山东烟台264005

用Monte-Carlo方法模拟研究了激光波长632nm与750nm的高斯光束在苹果组织中传输的吸收、散射光谱特性。结果表明:高斯光束特殊的能量分布特性对激光在苹果组织中的传播有重要的影响,苹果组织对750nm激光的反射、吸收、透射都较低,有更... 详细信息

用Monte-Carlo方法模拟研究了激光波长632nm与750nm的高斯光束在苹果组织中传输的吸收、散射光谱特性。结果表明:高斯光束特殊的能量分布特性对激光在苹果组织中的传播有重要的影响,苹果组织对750nm激光的反射、吸收、透射都较低,有更多的光子在组织内部与组织相作用,能够更清楚的反映组织内部信息。因此,在生物组织中近红外光波的传输性比较好,便于应用于研究生物组织。

关键词： Monte-Carlo法高斯光束光传输苹果组织光谱特性

艺术的盛会百姓的节日——“百场大戏下基层和第七届河北省戏剧节”综述

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大舞台 2006年第6期 8-9页

作者：曹增辉

百场大戏下基层和第七届河北省戏剧节是2006年河北文化艺术展演的重点活动,规模大、时间长、精品多、效益好.从10月18日到11月18日期间,全省省、市、县100多个剧团共同参与,在全省各地共演出1500多场,社会反响强烈.我省广大文艺工作者... 详细信息

百场大戏下基层和第七届河北省戏剧节是2006年河北文化艺术展演的重点活动,规模大、时间长、精品多、效益好.从10月18日到11月18日期间,全省省、市、县100多个剧团共同参与,在全省各地共演出1500多场,社会反响强烈.我省广大文艺工作者以丰硕的艺术创作成果向全省人民提供了优质的文化产品和文化服务,活动取得了圆满成功.

关键词：戏剧节大戏剧目剧团艺术河北省

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电子商务平台构筑新形态

网络传播 2014年第10期 43-45页

作者：曹增辉新浪微博

社交媒体在国内快速发展，微博已经成为连接海内外粉丝的一个桥梁，尤其是在东盟国家。首先跟大家分享一下微博的数据。微博是国内最大的社交媒体平台，注册用户已经达到6亿，日活跃用户接近7000万。月度的覆盖用户规模大概在1．5亿，到... 详细信息

社交媒体在国内快速发展，微博已经成为连接海内外粉丝的一个桥梁，尤其是在东盟国家。首先跟大家分享一下微博的数据。微博是国内最大的社交媒体平台，注册用户已经达到6亿，日活跃用户接近7000万。月度的覆盖用户规模大概在1．5亿，到2014年微博的用户在二、三线城市增长非常快，三、四线用户的成长速度已经超过了～线和二线。这本身也说明微博这样一个产品在中国的快速发展。

关键词：电子商务平台注册用户形态媒体平台东盟国家用户规模城市增长成长速度

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新浪微博:运营要放在“终局”大池子中思考

中国商人 2017年第11期 27-29页

作者：曹增辉新浪微博

2009年8月,新浪启动微博测试,成为国内最早推出微博服务的门户网站。随着智能手机出货量的提升以及三大运营商3G网络的普及,新浪微博成为了移动互联网东风吹起来的＂社交猪＂。2010年3—6月,新浪微博月度有效浏览时间从492.45万小时增长... 详细信息

2009年8月,新浪启动微博测试,成为国内最早推出微博服务的门户网站。随着智能手机出货量的提升以及三大运营商3G网络的普及,新浪微博成为了移动互联网东风吹起来的＂社交猪＂。2010年3—6月,新浪微博月度有效浏览时间从492.45万小时增长到2080.08万小时,同比增长322.4%,最多时占68.52%的份额,是同期腾讯微博的7.48倍。

关键词：大池门户网腾讯互联网市场运营商子中博成三大曹国伟代言人

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新浪微博：二次崛起的运营心法

商界（评论） 2017年第9期 22-24页

作者：曹增辉新浪微博

新浪微博是少有的，几乎走到死亡边缘，却成功绝地反击的产品。与产品导向的微信不同，运营是微博的制胜之道。

关键词：运营新浪心法产品导向

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氯离子对316L不锈钢临界点蚀温度的影响

腐蚀与防护 2017年第6期38卷 446-448,455页

作者：廖柯熹曹增辉贺站锋西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500

在外加恒电位下,通过测腐蚀电流密度-温度曲线的方法研究了Cl^-含量对316L不锈钢临界点蚀温度(CPT)的影响。结果表明:在临界点蚀温度以下,试样表面钝化膜比较稳定,超过该温度后,试样表面开始发生点蚀。Cl^-含量越高,316L不锈钢临界点蚀... 详细信息

在外加恒电位下,通过测腐蚀电流密度-温度曲线的方法研究了Cl^-含量对316L不锈钢临界点蚀温度(CPT)的影响。结果表明:在临界点蚀温度以下,试样表面钝化膜比较稳定,超过该温度后,试样表面开始发生点蚀。Cl^-含量越高,316L不锈钢临界点蚀温度越低,且表面的点蚀坑越多。现场的腐蚀产物分析表明,腐蚀产物表面稀疏,主要元素为O、Fe、C、Cl。现场生产水Cl^-质量浓度高达21.431g/L,对316L不锈钢的腐蚀极其严重。

关键词：不锈钢临界点蚀温度氯离子