Mems Microfab Nano Manu pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Marcel Dekker Inc

作者:J, Jackson Mark

出品人:

页数:401

译者:

出版时间:2005-11

价格:$ 197.69

装帧:HRD

isbn号码:9780824724313

丛书系列:

图书标签:

MEMS
微制造
纳米制造
MEMS技术
纳米技术
微系统
传感器
执行器
材料科学
制造工程

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具体描述

Nanotechnology, seen as the next leap forward in the industrial revolution, requires that manufacturers develop processes that revolutionize the way small products are made. "Microfabrication and Nanomanufacturing" focuses on the technology of fabrication and manufacturing of engineering materials at these levels. The book provides an overview of techniques used in the semiconductor industry. It also discusses scaling and manufacturing processes operating at the nanoscale for non-semiconductor applications; the construction of nanoscale components using established lithographic techniques; bulk and surface micromachining techniques used for etching, machining, and molding procedures; and manufacturing techniques such as injection molding and hot embossing.This authoritative compilation describes non-traditional micro and nanoscale processing that uses a newly developed technique called pulsed water jet machining as well as the efficient removal of materials using optical energy. Additional chapters focus on the development of nanoscale processes for producing products other than semiconductors; the use of abrasive particles embedded in porous tools; and the deposition and application of nanocrystalline diamond. Economic factors are also presented and concern the promotion and commercialization of micro and nanoscale products and how demand will eventually drive the market.

好的，这是一份不包含《Mems Microfab Nano Manu》内容的、关于另一本专业技术书籍的详细介绍。 --- 《精密光学制造与表面工程：从理论到实践》内容简介本书深入剖析了现代精密光学元件制造领域的关键技术、材料科学以及质量控制体系。它并非一本泛泛而谈的概述性读物，而是面向光学工程师、材料科学家以及高级技术人员的一本详尽的技术手册和参考指南。全书以严谨的科学态度和丰富的工程实践经验为基础，系统地阐述了从宏观设计到微米乃至纳米尺度的表面加工、检测与表征的全过程。本书共分为七个主要部分，涵盖了光学制造的各个核心环节。第一部分：精密光学元件的理论基础与设计考量本部分首先回顾了传统光学理论在现代精密制造中的应用基础，重点聚焦于如何将理想的光学设计转化为可制造的物理结构。 1.1 光学系统设计与公差分析：详细讨论了现代非球面、自由曲面光学元件的设计挑战。阐述了如何利用梯度下降法、遗传算法等优化技术进行元件形状设计，并引入了“可制造性设计”（Design for Manufacturability, DFM）的概念。重点分析了热稳定性、机械应力与加工误差之间的耦合关系，特别是对高精度干涉仪和激光系统中关键元件的影响。 1.2 材料科学在光学中的前沿应用：这一章深入探讨了新型光学材料的性能指标。除了传统的熔融石英、BK7等玻璃，本书详细介绍了低膨胀系数玻璃（如ULE）、硫系玻璃（Chalcogenide Glasses）以及高折射率晶体材料（如闪烁晶体）在极端环境下的光学特性、热力学行为及化学稳定性。强调了材料纯度、杂质分布对最终元件光学性能的决定性影响。第二部分：传统精密研磨与抛光技术深度解析本部分是本书的核心，系统地梳理了自上世纪以来发展起来的各种经典光学表面加工方法，并着重分析了其在实现亚波长精度方面的局限性与改进方向。 2.1 接触式加工的物理化学机制：深入分析了传统的沥青盘抛光、化学机械抛光（CMP）中，磨粒与基材之间的材料去除机理。详细介绍了磨料（如氧化铝、二氧化硅、氧化铈）的粒径分布、表面电荷对去除率和表面粗糙度的影响模型。 2.2 压力与速度的动力学模型：针对大口径、高精度非球面加工，建立了基于材料粘滞流动的抛光动力学模型。通过有限元分析（FEA）模拟了抛光垫与元件接触区域的压力分布，为优化加工路径和减少表面形貌误差（如橘皮效应、起伏不平）提供了理论指导。 2.3 亚表面损伤（Subsurface Damage, SSD）的控制：详细讨论了SSD的形成机制，包括微裂纹、位错和残余应力。通过透射电子显微镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）的实验数据，量化了不同加工参数对SSD深度的影响，并提出了先进的后处理技术，如电化学溶解和激光冲击修复，以消除或减轻SSD。第三部分：先进非接触式加工技术前沿随着对表面精度要求的不断提高，非接触式加工技术成为主流。本部分聚焦于高效率、高精度、低损伤的现代加工方法。 3.1 磁流变抛光（MRF）的精细控制：详细解析了MRF技术的核心——磁流变液的流变特性和在磁场中的行为。本书提供了精确的加工轨迹规划算法，特别针对复杂曲面和高梯度区域的去除率控制。书中包含多个实际案例，展示了如何利用MRF实现PV值小于$lambda/20$的镜面质量。 3.2 离子束抛光（Ion Beam Figuring, IBF）：重点介绍了氩离子束刻蚀在光学表面修正中的应用。分析了离子束的能量、角度分布与材料去除效率的非线性关系。探讨了如何利用蒙特卡洛模拟来预测不同离子剂量分布下的表面形貌变化，并阐述了如何通过自适应控制系统，实时修正面形误差。 3.3 激光辅助加工技术：涵盖了激光消融抛光（Laser Ablation Figuring）和光致化学刻蚀技术。特别关注了超快激光（皮秒和飞秒）在硬脆材料上的精密加工，讨论了激光脉冲参数（如重复频率、峰值功率）对热效应和表面质量的控制。第四部分：光学表面形貌与粗糙度表征精确的测量是实现精密制造的前提。本部分详细介绍了实现纳米级表面评估的关键技术。 4.1 计量光学干涉技术：深入讲解了傅里叶变换轮廓仪（Fizeau Interferometer）和相移干涉仪的工作原理。强调了环境因素（如温度、气流）对测量结果的校准与补偿方法，特别是对于大型非球面镜的形貌测量。 4.2 纳米级表面粗糙度评估：系统比较了原子力显微镜（AFM）、扫描隧道显微镜（STM）和光学轮廓仪在表征RMS粗糙度、自相关函数和功率谱密度（PSD）方面的优劣。提供了标准化的数据处理流程，以确保不同测量仪器间数据的可比性。第五部分：光学镀膜技术与界面工程光学性能往往由表面的薄膜决定。本部分侧重于高稳定性、高性能薄膜的沉积工艺。 5.1 物理气相沉积（PVD）的工艺优化：详细分析了电子束蒸发、磁控溅射和反应溅射的机制。重点讨论了如何通过控制基板温度、氧气/氩气分压、离子能量，来调控薄膜的应力状态、晶体结构和光学常数。 5.2 高损伤阈值薄膜的制备：针对高功率激光应用，阐述了如何设计具有低缺陷密度和高界面质量的介质多层膜。分析了薄膜内部缺陷的起源及其对激光损伤阈值（LDT）的限制作用。第六部分：质量控制与可靠性工程精密光学元件的可靠性是其应用于苛刻环境（如航空航天、深空探测）的关键。 6.1 零缺陷制造的统计过程控制（SPC）：应用六西格玛（Six Sigma）方法论来管理光学车间的制程波动。提出了针对关键性能指标（KPIs），如面形误差、粗糙度、镀膜均匀性的实时监控图表和预警系统。 6.2 机械与环境载荷下的性能预测：引入了耦合热-力-光学（Thermo-Opto-Mechanical Coupling）的仿真方法。预测了在不同温度梯度、振动和冲击载荷下，光学系统的性能衰减情况，并据此指导结构设计和装配工艺。第七部分：案例研究与未来展望本部分通过多个真实的工程案例，展示了上述理论和技术的综合应用。案例包括：大型望远镜主镜的精密抛光、高能量密度激光器中的损伤防护膜的研制、以及微纳结构阵列的光学器件制造等。展望部分对超精密制造的未来趋势进行了探讨，包括AI驱动的智能加工系统、原位（In-situ）形貌反馈控制以及原子级材料沉积技术的研究方向。 --- 本书特点：深度与广度兼备：覆盖了从材料到加工、从表面到薄膜的完整技术链条。实践导向：包含大量实际工程数据、实验结果和故障分析，具有极高的参考价值。先进性：紧密结合当前国际上最前沿的非接触式加工和计量技术。本书是光学工程、精密机械、材料科学及相关领域专业人士提升技术深度和解决复杂制造难题的必备工具书。