刻蚀大面阵微纳光学天线的聚焦离子束精密位移加工平台研究

声明

1 绪论

1.1 引言

1.2 光学天线的基本属性

1.3 微纳图形结构加工技术发展现状

1.3.1 电子束直写

1.3.2 聚焦离子束刻蚀

1.4 制作大面阵微纳光学天线的需求

1.5 论文来源及论文主要工作

2 聚焦离子束精密位移加工平台设计

2.1 任务分析及总体设计方案

2.1.1任务分析

2.1.2总体设计方案

2.2 控制系统设计

2.3永磁同步电机的数学模型及控制方法

2.3.1 永磁同步电机的数学模型

2.3.2 永磁同步电机的矢量控制

2.4 本章小结

3 聚焦离子束精密位移加工平台机械结构

3.1 平台设计流程和机械模型

3.2 滚珠丝杆副

3.2.1 滚珠丝杠副特点

3.2.2 滚珠丝杠副参数体系

3.3 永磁同步电机选型

3.4 辅助机械结构

(2) 导轨

3.4 本章小结

4 聚焦离子束精密位移加工平台控制系统硬件电路设计

4.1 硬件结构设计与核心芯片功能

4.1.1 硬件结构设计

4.1.2 TMS320F2812功能

4.1.3 IRMCK201功能

4.2 驱动电路

4.2.1 整流滤波电路

4.2.2 启动保护电路

4.2.3 逆变电路

4.2.4 驱动电路的光电隔离电路

4.3 速度环及位置环设计

4.3.1 基于IRMCK201的速度环

4.3.2 基于TMS320F2812的位置环

4.4 电流检测电路

4.5 电源电路

4.6 相关辅助电路

4.7 本章小结

5 聚焦离子束精密位移加工平台控制系统软件开发

5.1 DSP集成开发环境

5.2 系统软件整体结构

5.3 DSP初始化

5.4 并行通信

5.5 IRMCK201配置

5.7 位置环算法设计

5.8 SCI口中断

5.8 本章小结

6 系统仿真及效果分析与评估

6.1 控制系统仿真结果分析

6.2 系统效果分析与评估

6.3 现有FIB-SEM系统制备小尺寸光学天线

6.4 基于聚焦离子束制备光学天线的刻蚀尺寸效应

6.5 本章小结

7 总结与展望

7.1 研究工作总结

7.2 未来工作展望

致谢

参考文献

附录1 硕士期间发表论文