The Troubleshooting and Maintenance Guide for Gas Chromatographers pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Rood, Dean

出品人:

页数:326

译者:

出版时间:

价格:1274.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9783527313730

丛书系列:

图书标签:

• Gas Chromatography
• Troubleshooting
• Maintenance
• Analytical Chemistry
• Instrumentation
• Lab Techniques
• Chemical Analysis
• GC
• Practical Guide
• Reference

好的，以下是一本关于高精度光学测量技术与应用的书籍简介，该书内容与《The Troubleshooting and Maintenance Guide for Gas Chromatographers》完全无关： 《精密光学测量与表面形貌分析：原理、技术与前沿应用》 书籍简介 本书是一部深度聚焦于现代精密光学测量技术、表面形貌分析及其在尖端工程和科学研究中应用的综合性专著。面对当代工业对零部件精度、材料表面质量以及微纳结构测量的日益严苛的要求，本书系统梳理了从基础光学原理到复杂三维形貌重建的全套理论框架与实用技术路线。全书内容结构严谨，逻辑清晰，旨在为光学工程师、计量科学家、材料科学家以及相关领域的研究生和高级技术人员提供一本兼具深度与广度的参考指南。 第一部分：精密光学测量的基础理论与核心原理 本部分首先为读者奠定坚实的理论基础。它从经典光学理论出发，深入探讨了光的传播、衍射与干涉现象在计量学中的应用。 1.1 计量光学基础： 详细阐述了光波的波动性、傅里叶光学的基础概念，以及如何利用光的干涉性实现对微小位移和形貌的精确探测。重点讲解了相干光与非相干光在计量应用中的区别与联系，并引入了误差理论与不确定度分析在精密测量中的关键作用。 1.2 表面形貌学的理论基石： 深入剖析了“表面形貌”的物理定义及其在功能性材料（如光学元件、半导体晶圆、生物医学植入物）中的重要性。引入了表面粗糙度、波纹度、形状误差等核心参数的数学描述，并探讨了不同测量尺度下（从纳米级到宏观曲率）对这些参数的适用性。 1.3 测量系统误差源分析： 详尽分析了所有精密测量系统中可能存在的系统误差和随机误差。这包括光源稳定性、探测器响应非线性、环境因素（温度、气流、振动）对测量结果的影响，以及光学系统自身（如物镜的数值孔径限制、像差）带来的固有局限性。提出了系统的误差预算方法和校准流程。 第二部分：主流精密光学测量技术详解 本书的第二部分集中于当前工业界和科研领域最常用和最先进的几类精密光学测量技术，并对其工作机制、优缺点及适用场景进行了详细对比分析。 2.1 干涉测量技术（Interferometry）： 这是本书的核心章节之一。全面覆盖了不同类型的干涉仪，包括： 迈克尔逊干涉仪与菲索干涉仪（Fizeau Interferometers）： 重点讲解了它们在平板、球面等标准光学元件检测中的应用，以及如何实现亚纳米级的形貌测量。 相移干涉法（Phase-Shifting Interferometry, PSI）： 详尽阐述了基于相位计算的三维形貌重建算法，包括算法的稳定性、对环境噪声的抵抗能力以及多频技术在消除包裹效应中的应用。 负载波前测量（Light-Scattering-Based Metrology）： 介绍了利用散射光场重建复杂曲面（如自由曲面、非球面）的技术，特别是基于傅里叶变换的离焦波前分析方法。 2.2 轮廓测量技术（Profilometry）： 重点介绍了非接触式轮廓测量仪，特别是结构光投影和莫尔条纹技术。 结构光测量（Structured Light）： 深入分析了三维重建的三角几何原理，讨论了编码策略（如格雷码、相位编码）的选择对测量速度和精度的影响。 共聚焦显微技术（Confocal Microscopy）： 阐述了其利用针孔实现高纵向分辨率的原理，并介绍了共聚焦拉曼、荧光等联用技术。 2.3 扫描探针显微镜（Scanning Probe Microscopy, SPM）的拓展应用： 尽管SPM（如AFM）并非纯光学方法，但其在纳米尺度形貌分析中的地位举足轻重。本节讨论了原子力显微镜（AFM）在不同模式（接触模式、轻敲模式）下的形貌成像差异，以及如何通过优化探针尖端特性以准确复现表面细节。同时，探讨了光声显微镜（PAM）等新兴混合测量技术。 第三部分：数据处理、三维重建与高级算法 精密测量的价值最终体现在对采集到的大量原始数据进行高效、准确的处理。本部分专注于数据后处理和形貌重建的先进算法。 3.1 原始数据到形貌图的转换： 详细介绍了从干涉条纹图、相位图或深度图到实际物理坐标的转换流程。包括坐标系建立、系统畸变校正（如镜头畸变、扫描非线性补偿）和数据滤波技术（如中值滤波、双边滤波在去除噪声和保留边缘信息中的应用）。 3.2 表面形貌参数的提取与表征： 依据ISO和ASME标准，系统讲解了如何精确计算和报告各种表面参数，如$R_a, R_q, R_z$等线轮廓参数，以及$S_a, S_q, S_p$等面积形貌参数。着重强调了截断曲线长度（Cutoff Length）和评定长度（Evaluation Length）的选择对结果的决定性影响。 3.3 逆问题求解与复杂曲面重构： 探讨了如何利用计算光学方法解决测量过程中的逆问题。例如，如何通过多次测量数据或利用已知信息（如特定波前参数）来反演出理想的表面或系统参数。这包括优化算法在自由曲面拟合中的应用。 第四部分：前沿应用与未来发展趋势 本书最后一部分将视野投向了精密光学测量的实际应用领域，并展望了技术发展的未来方向。 4.1 关键工业领域的应用案例： 半导体制造： 介绍光刻胶厚度均匀性测量、CMP（化学机械抛光）后的表面损伤检测，以及极紫外光刻（EUV）镜面的超精密检测标准。 航空航天： 讨论了大型非球面反射镜的制造误差评估、复合材料表面的微裂纹检测。 生物医学工程： 涉及软组织表面的三维重建、细胞膜形貌的动态测量以及植入物表面的生物相容性形貌分析。 4.2 智能计量与自动化： 探讨了如何将深度学习和机器视觉技术融入传统光学测量流程。这包括基于卷积神经网络（CNN）的实时缺陷识别、自动参数选择、以及预测性维护在测量设备中的应用。 4.3 超快与多维测量： 展望了瞬态事件的测量技术，如高帧率干涉成像技术在振动分析中的应用，以及如何结合光谱信息实现多维度（形貌、材料成分、光学常数）的同步测量。 本书内容翔实，图表丰富，结合了大量的工程实例和实际测量数据，旨在成为读者从理论学习到工程实践的桥梁。它不仅是一本技术手册，更是一部引导读者掌握未来精密计量方向的深度参考书。

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