光电位移精密测量技术

光电位移精密测量技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:新疆科技卫生出版社 作者:叶盛祥 出品人: 页数:230 页 译者: 出版时间:2003年06月 价格:26.00元 装帧:平装 isbn号码:9787537235655 丛书系列:
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具体描述

《精密光机系统设计与制造》 本书深入探讨了现代精密光机系统在设计、制造和集成过程中的关键技术与挑战。内容涵盖了从光学元件的精密加工、表面 metrology 到先进的光学镀膜技术,再到高精度机械结构的设计、材料选择、制造工艺及装配校准。 第一部分:精密光学元件的设计与制造 光学设计基础与成像理论: 详细介绍了光学系统的基本成像原理,包括衍射、干涉、几何光学和物理光学等基础理论。重点阐述了像差的产生机理、分类及其校正方法,如球差、色差、慧差、像散和场曲。分析了各种光学元件(如透镜、反射镜、棱镜)的设计参数,以及如何通过优化设计参数来满足成像质量和系统性能的需求。 精密光学元件的加工技术: 详述了各类精密光学元件的加工方法,包括研磨、抛光(如金刚石车削、磁流变抛光、离子束抛光)、以及超精密加工技术。深入讨论了不同材料(如光学玻璃、晶体、金属)的加工特性和工艺流程。重点分析了表面粗糙度、面形精度(PV、RMS)等关键指标的控制技术,以及如何通过在线监测和反馈控制提高加工效率和精度。 先进光学镀膜技术: 介绍了光学薄膜的原理,包括反射、透射、减反射、增透、高反射、截止等膜系的设计理论。详细阐述了物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)等主流镀膜工艺,如蒸发、溅射、离子辅助镀膜等。重点分析了多层膜系的设计与优化,以及如何控制膜厚、折射率、应力等参数以获得优异的光学性能,如透过率、反射率、损伤阈值等。 光学元件的检测与表征: 详细介绍了光学元件的关键指标检测方法,包括干涉仪(如Fizeau、Twyman-Green)、轮廓仪、白光干涉仪等用于测量面形精度和表面粗糙度。介绍了光谱仪、光度计等用于测量透过率、反射率和吸收率。讨论了光学元件的光学常数、折射率、消光比等参数的表征技术。 第二部分:高精度机械结构的设计与制造 精密机械结构设计原理: 探讨了精密机械系统的结构布局、运动学和动力学分析。重点关注系统的刚度、稳定性、热稳定性、抗振性和减振设计。分析了关键部件(如导轨、轴承、传动机构)的设计要求和选择原则。介绍了有限元分析(FEA)在结构优化中的应用。 先进制造工艺与材料选择: 详述了精密机械零件的高精度制造方法,如精密车削、铣削、磨削、电火花加工(EDM)、激光加工等。介绍了金属3D打印(选择性激光熔融SLM、电子束熔融EBM)在复杂结构制造中的应用。讨论了不同材料(如铝合金、不锈钢、钛合金、陶瓷、高性能工程塑料)的性能特点、加工工艺及在精密机械系统中的选择策略。 精密装配与校准技术: 深入研究了精密机械系统的装配技术,包括洁净室环境的要求、无尘操作规程、以及关键配合面的公差设计与控制。详细阐述了装配过程中的测量与调整技术,如激光干涉仪、三坐标测量机(CMM)的应用。重点介绍了系统的校准方法,如系统误差的识别与补偿,以及如何通过实验验证来确保系统的整体精度和稳定性。 热稳定性与减振设计: 详细分析了温度变化对精密机械系统性能的影响,包括热膨胀、热形变等。介绍了提高系统热稳定性的设计方法,如选择低热膨胀系数材料、优化结构布局、采用热补偿机制等。同时,探讨了系统的动力学特性分析,以及如何通过结构设计、阻尼材料应用、隔振装置等来有效抑制外部振动对系统精度的影响。 第三部分:精密光机集成与系统优化 光机集成接口设计与标准: 强调了光学元件与机械结构之间接口的精度要求和连接方式。介绍了标准化的光机接口尺寸、安装基准、以及连接件的设计原则,以确保光学元件在机械结构上的精确对准和稳定固定。 系统性能评估与优化: 介绍了评估精密光机系统整体性能的指标,如空间分辨率、定位精度、重复定位精度、稳定性等。讨论了如何通过实验测试和数据分析来识别系统瓶颈,并对设计、制造或装配过程进行优化。 案例分析与前沿技术展望: 通过分析具体的精密光机系统应用案例(如显微镜、望远镜、投影仪、半导体制造设备等),展示了本书所介绍技术的实际应用。展望了纳米加工、智能制造、先进传感技术在未来精密光机系统发展中的作用。 本书旨在为从事精密光机系统设计、制造、测试和集成的工程师、科研人员及相关专业的学生提供系统、深入的指导和参考。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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另一本让我印象深刻的是《**微纳结构表面等离子体共振原理与应用**》。这本书在**SPR**这个细分领域做得非常深入,详尽地阐述了不同金属薄膜的**费米能级**变化如何影响共振峰的位移,并且对**传感器的表面修饰化学**给予了极大的关注。然而,这本书的视角似乎过于集中在生物和化学传感方面,花了将近三分之二的篇幅来介绍如何利用SPR的灵敏性来检测**蛋白质吸附**、**DNA杂交**等生物分子事件。虽然这些应用很前沿,但对于我目前关注的**高精度机械振动监测**或者**材料形变实时分析**这类更偏向物理测量的领域,它的指导意义就显得相对薄弱了。书中的案例大多是关于“检测到了什么物质”,而不是“如何精确测量了多大的物理量变化”。如果它能增加一章关于如何将SPR的微小响应与更宏观的物理量(比如力、位移的微小变化)关联起来的信号处理和建模方法,相信其价值会大大提升,现在的结构显得有些偏科。

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我最近一口气读完了几本关于**精密光学传感**领域的专著,但坦白说,有些书读起来真是让人头疼。比如那本《**高级光学系统设计与优化**》,作者似乎沉迷于复杂的数学推导和抽象的理论框架,每一个公式背后都像是藏着一个难以企及的数学高墙。它花了大量的篇幅去讨论**衍射极限下的光场调控**,虽然理论深度毋庸置疑,但对于我这种更偏向工程应用和实际搭建的读者来说,书中的例子都过于理想化,缺少了实际操作中会遇到的那些恼人的**噪声抑制**、**温度漂移补偿**以及**非线性误差校正**等“脏活累活”。我希望能看到更多关于如何将理论转化为实验室可行的、稳定运行的装置的经验分享,而不是仅仅停留在对特定光学系统的完美数学建模上。这本书更像是一部写给理论物理学家的教材,而非工程师的实用指南,读完后感觉知识的吸收率不高,更多的是对自身数学功底的挫败感。它似乎假设读者已经完全掌握了高等几何光学的所有细节,对初学者极不友好,阅读体验远不如预期中那样具有启发性。

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有一本名为《**超快激光与物质相互作用的非线性动力学**》的著作,内容着实精彩,它带领读者穿越到了**皮秒乃至阿秒级别**的时间尺度上。作者对**克尔介质**中的**自相位调制(SPM)**和**啁啾脉冲的压缩**原理的讲解可谓是教科书级别的,特别是对**非线性薛定谔方程**的数值求解部分,清晰易懂。然而,这本书的受众定位似乎极其狭窄,它所有的重点都围绕在如何**产生和控制**超短脉冲本身。对于我来说,我更关心的是如何利用这些**已生成的超快脉冲**去**探测**材料在极快时间尺度上的**结构弛豫**或者**载流子输运**过程。书中对于如何设计合适的**延迟线系统**、如何进行**泵浦-探测实验**的优化,以及如何从复杂的**瞬态吸收光谱**中提取出可靠的动力学信息,着墨甚少。感觉作者对“制造光脉冲”的热情远高于“利用光脉冲测量物质”的兴趣。

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我近期也研究了一本名为《**高精度温度场与热流测量方法**》的书籍,这本书在热力学测量领域确实提供了不少实用的经验。它详细介绍了**热电偶阵列**的**冷端补偿技术**,以及利用**红外热像仪**进行**非接触式温度梯度**反演的复杂算法。书中关于如何校准**铂电阻**在极端低温下的漂移曲线的步骤描述得尤为详尽,对于在低温物理实验中设置温度基准非常有帮助。但是,这本书有一个明显的“时代局限性”——它对**光纤布拉格光栅(FBG)传感器**在高温高电磁干扰环境下的应用几乎没有提及。在现代化工和能源领域,FBG因其抗电磁干扰和分布式测量的优势越来越受到青睐,但这本书的讨论点仍然停留在传统的电阻式和接触式传感器。它在处理一些现代工程挑战,比如**分布式传感网络的同步与数据融合**方面,显得力不从心,像是停在了二十年前的测量技术讨论上,缺乏对新兴光纤传感技术的接纳和深入分析。

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最近翻阅的《**工业图像处理中的鲁棒性算法研究**》这本书,给我的感觉是内容非常“新”,紧跟当前**深度学习**的热潮。它详尽地介绍了各种**卷积神经网络(CNN)**在处理**光照不均**、**背景复杂**场景下的目标识别和定位技术。书中包含了大量最新的**注意力机制**和**Transformer**结构在视觉检测中的应用实例,确实让人耳目一新。但是,这本书有一个明显的短板:它几乎完全忽视了获取高质量图像的**前端硬件**问题。在实际的工业现场,图像的模糊往往不是算法能完全弥补的,它可能源于**高频振动导致的曝光不足**、**镜头像差**或者**采集卡的数据丢失**。这本书似乎默认我们总能输入一张完美的高清图像给算法去处理,却从未深入探讨如何优化**工业相机参数**、如何设计**非接触式照明系统**来从源头上保证数据的质量。对于一个追求测量精度的应用来说,忽略了前端信号的纯净性,所有的后续算法优化都成了“空中楼阁”。

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