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钨选区激光熔化应力场的数值模拟

稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 490-500页

作者：周木华赵聪聪季华实验室广东佛山528200

建立了将随温度变化的材料参数特性和相变潜热考虑在内,用“生死单元”技术模拟铺粉过程的钨选区激光熔化热力耦合有限元模型,模拟了选区激光熔化过程中成形件的温度场和应力场,探究了不同基板预热温度和不同支撑结构对成形件残余应力... 详细信息

建立了将随温度变化的材料参数特性和相变潜热考虑在内,用“生死单元”技术模拟铺粉过程的钨选区激光熔化热力耦合有限元模型,模拟了选区激光熔化过程中成形件的温度场和应力场,探究了不同基板预热温度和不同支撑结构对成形件残余应力的影响。模拟结果表明,金属钨在选区激光熔化过程中经历多次加热、冷却过程,温度分布不均匀。基板预热和施加支撑结构均能减小成形件的残余应力,当基板预热温度为1273.15 K时,成形件中间节点残余应力减小118.99MPa,减小幅度为9.96%;当采用4层网格支撑结构时,成形件中间节点残余应力减小413.33MPa,减小幅度为34.61%。

关键词：选区激光熔化数值模拟残余应力基板预热支撑结构

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极紫外光刻的随机性问题及其研究进展

中国激光 2024年第7期51卷 85-104页

作者：王翔何建君魏佳亮朱慧娥张江实验室上海201210

极紫外光刻技术是支撑最先端半导体芯片制造工艺的关键核心技术,有力推动了3 nm工艺节点的量产以及2 nm工艺节点的研发进程。极紫外光刻中的随机缺陷是限制其良率提升的关键难题。一方面,急剧减小的光刻图形特征尺寸对光刻胶各组分化学... 详细信息

极紫外光刻技术是支撑最先端半导体芯片制造工艺的关键核心技术,有力推动了3 nm工艺节点的量产以及2 nm工艺节点的研发进程。极紫外光刻中的随机缺陷是限制其良率提升的关键难题。一方面,急剧减小的光刻图形特征尺寸对光刻胶各组分化学结构的规整性要求越来越高,而光刻胶中存在的组分不均一、后烘过程中光酸迁移距离以及位置的不确定性等因素都会导致缺陷,这些统称为化学随机性问题。另一方面,极紫外光源的波长(13.5 nm)较短,致使其光子密度很低,仅为上一代ArF光刻工艺中所使用光源(193 nm)的1/14,因此光子的散粒噪声大幅增加,导致了不可避免的光子随机性问题。这些问题的存在,使得EUV光刻胶中的材料体系在分子尺寸、分布均一性等方面较上一代光刻材料有着更严格的要求。本文系统性综述了近年来针对极紫外光刻胶中上述随机性问题的研究,并从化学随机性、光子随机性以及计算模拟三个方向对研究现状进行了追踪。

关键词：极紫外化学随机性光子随机性光刻胶光酸迁移距离

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想象力学实验室的工作实践

美术观察 2024年第4期 23-26页

作者：郭熙想象力学实验室

想象力学实验室为实验性艺术语言和非结果导向的艺术创作提供平台及支持。本文分析了中国当代艺术的发展背景,并阐述了独立艺术机构的出现对中国艺术生态系统产生的积极影响。想象力学实验室资助并深度参与艺术家项目,鼓励艺术家探索新... 详细信息

想象力学实验室为实验性艺术语言和非结果导向的艺术创作提供平台及支持。本文分析了中国当代艺术的发展背景,并阐述了独立艺术机构的出现对中国艺术生态系统产生的积极影响。想象力学实验室资助并深度参与艺术家项目,鼓励艺术家探索新的艺术表达方式。其创新性的艺术活动,如“月食”和“明日视线奖”,展现了它对于艺术生态的观察与反思。这些实践体现了想象力学实验室作为独立艺术机构在丰富艺术生态系统和挑战艺术界固有边界方面的重要作用。

关键词：想象力学实验室试验性艺术艺术家支持创新实践

面向光束指向调控的双快速反射镜偏转角快速解算方法

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红外与激光工程 2024年第3期53卷 139-148页

作者：黄泽帆李延伟谢虹波杨睿谷佳荣谢新旺季华实验室广东佛山528200

基于双快速反射镜的光束指向调控系统可补偿光束位置偏差及角度偏差,双反射镜引入的耦合效应致使难以快速求解合适的镜面绕轴偏转角。为解决该问题,文中构建了双快速反射镜光束指向调控模型,分析了偏转角与光斑位移在小角度下的近似线... 详细信息

基于双快速反射镜的光束指向调控系统可补偿光束位置偏差及角度偏差,双反射镜引入的耦合效应致使难以快速求解合适的镜面绕轴偏转角。为解决该问题,文中构建了双快速反射镜光束指向调控模型,分析了偏转角与光斑位移在小角度下的近似线性关系,提出了偏转角的快速解算方法,可在单次求解后获得适用的镜面偏转角。该方法采用迭代收敛算法解算抑制随机光束指向失调的偏转角并形成数据集,基于该数据集训练浅层神经网络,可根据当前光斑位置偏差直接解算快速反射镜偏转角。仿真实验结果表明,依据该方法解算的偏转角进行调控,相较于未调控前光束状态,在X和Z方向的位置偏差分别减小99.32%、99.46%,角度偏差分别减小99.07%、98.98%,平均综合偏差减小99.16%,极大地抑制了光束指向失调。

关键词：双快速反射镜光束指向偏转角求解浅层神经网络

中间像面非理想成像的近红外折反射系统光学装调方法

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红外与激光工程 2024年第5期53卷 208-217页

作者：陈太喜王金鑫黄贺张斌智李鑫丘敏艳张鑫季华实验室广东佛山528200

近年来,基于中间像面非理想成像的近红外折反射系统应用广泛,但由于该波段干涉仪的价格昂贵且难以维护,其应用并不普及,因此在该类系统集成阶段,通常只能采用传统的机械特征定位方式(例如采用中心偏测量仪辅助定位)进行装调。由于传统... 详细信息

近年来,基于中间像面非理想成像的近红外折反射系统应用广泛,但由于该波段干涉仪的价格昂贵且难以维护,其应用并不普及,因此在该类系统集成阶段,通常只能采用传统的机械特征定位方式(例如采用中心偏测量仪辅助定位)进行装调。由于传统机械定位方法无法直接借助干涉仪对系统出瞳波像差进行实时高精度监测,即不能通过观察各视场像差变化规律来指导装调,导致系统的装调效率和精度通常难以保证。针对一个口径为150 mm、焦距为450 mm的中间像面非理想成像近红外折反射系统的高精度光学装调方法开展研究,通过对系统中继透镜组透镜薄膜进行包含常用干涉仪工作波长(λ@632.8 nm)的设计,来实现利用可见光激光干涉仪对系统波像差进行高精度检测的目的,然后研究了系统各装调自由度和系统初级波像差的敏感度关系,以失调敏感度单变量分析为基础,分析了各失调维度间的耦合作用特性,在此基础上提出了次镜和中继镜组相互反复迭代联调的光学装调方案。整机装调后,光学系统各视场波前误差(RMS)和设计仿真结果数值大小大致相同,方向一致,均达到成像质量要求。

关键词：光学系统装调折反射系统迭代联调非理想成像

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高校实验室自制气体燃烧装置风险防控研究

实验技术与管理 2024年

作者：李晖李款沈子靖艾德生清华大学实验室管理处

高校实验室自制气体燃烧装置存在较高风险。该文首先介绍了计算可燃混合气爆炸极限、绘制燃烧三元相图两种方法，用于判断常压室温条件下混合气体燃爆特性。然后以常压燃烧器和爆燃/爆轰装置为例研究爆炸风险，分析了装置冲击部位异常... 详细信息

高校实验室自制气体燃烧装置存在较高风险。该文首先介绍了计算可燃混合气爆炸极限、绘制燃烧三元相图两种方法，用于判断常压室温条件下混合气体燃爆特性。然后以常压燃烧器和爆燃/爆轰装置为例研究爆炸风险，分析了装置冲击部位异常温升的关键因素，给出了负压状态下预混可燃气发生绝热压缩导致爆炸的计算实例。最后，基于本质安全，从实验方案安全技术要点、实验装置设计制造安全要求、实验室环境安全提升、个人防护用品配置四方面提出爆炸防控措施。

关键词：预混气体燃烧装置冲击部位异常温升绝热压缩爆炸风险防控

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实验室安全理论课程建设与管理

实验室研究与探索 2024年第6期43卷 219-222页

作者：葛晨晨于涛邢露周晔同济大学实验室安全管理办公室上海200092 同济大学资产与实验室管理处上海200092

为了完善实验室安全课程体系,建立健全实验室安全教育培训与准入机制,围绕高校实验室安全特点和规律,参考安全工程专业学生培养方案,建设实验室安全理论课程,阐明实验室安全的科学原理与实现路径,弥补以安全培训为框架的传统课程体系中... 详细信息

为了完善实验室安全课程体系,建立健全实验室安全教育培训与准入机制,围绕高校实验室安全特点和规律,参考安全工程专业学生培养方案,建设实验室安全理论课程,阐明实验室安全的科学原理与实现路径,弥补以安全培训为框架的传统课程体系中理论支撑不足的短板,让安全素养落地,为知识运用赋能,使不同学科专业的实验人员融会贯通并用于实验实践。建设面向一流人才培养的大学生实验室安全教育平台,加大实验室安全教育力度,提高师生安全意识,按照“全员、全程、全方位”的要求,创新教育形式,建设有特色的实验室安全文化。

关键词：实验室安全科学原理实现路径课程建设课程管理三全育人

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“双碳”目标下化学实验室本质化安全研究

实验技术与管理 2024年

作者：徐伟张仰齐魏永前苏州大学实验室与设备管理处

随着高校科研水平的进一步提升，实验室化学试剂的使用量也在逐年增加，这既给实验室安全带来更多挑战，也与当前“双碳”目标下低碳环保的高质量发展要求不符。该文探讨了新绿色化学、人工智能、虚拟仿真等新方法在化学实验中的应用，... 详细信息

随着高校科研水平的进一步提升，实验室化学试剂的使用量也在逐年增加，这既给实验室安全带来更多挑战，也与当前“双碳”目标下低碳环保的高质量发展要求不符。该文探讨了新绿色化学、人工智能、虚拟仿真等新方法在化学实验中的应用，分析了危化品源头管控、全流程监管、新信息技术应用等提升化学实验室本质化安全的实践，以期为高校化学实验室本质化安全的提升提供借鉴和参考。

关键词：化学实验室化学试剂 “双碳”目标安全管理

考虑非概率不确定性的复合材料壁板颤振可靠性优化方法

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振动工程学报 2024年第2期37卷 267-275页

作者：郑宇宁王一凡王淑玉刘晓华杨鑫鑫空间物理重点实验室北京100076

不确定因素普遍存在于气动弹性系统的优化设计中,但传统气动弹性优化设计技术并未考虑材料属性、大气环境、几何尺寸等不确定因素,存在最优化目标对设计参数变化敏感,也可能会发生预期之外的颤振失效。基于此,本文通过对传统优化模型中... 详细信息

不确定因素普遍存在于气动弹性系统的优化设计中,但传统气动弹性优化设计技术并未考虑材料属性、大气环境、几何尺寸等不确定因素,存在最优化目标对设计参数变化敏感,也可能会发生预期之外的颤振失效。基于此,本文通过对传统优化模型中目标函数的鲁棒性处理和对约束条件的可靠性处理,发展了计及可靠性与鲁棒性的区间优化模型,并将该优化模型应用于气动弹性系统的优化设计中。针对超声速气流下的复合材料层合板和蜂窝夹层板结构进行了考虑不确定性的颤振优化设计,在满足颤振约束指标的条件下,实现了结构减重的设计目标。

关键词：颤振复合材料壁板非概率鲁棒性优化设计