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公开(公告)号：CN119643283A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202411702641.1
申请日：2024-11-26
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种基于机械驱动的多级原位TEM拉伸装置及系统，涉及微纳米力学测量方法领域。多级原位TEM拉伸装置包括至少两级拉伸部件，多级拉伸部件依次连接，后一级的拉伸部件用于对前一级的拉伸部件传递过来的位移加载量进行缩小。通过采用至少两级位移加载步长缩放量不同的拉伸部件进行组合，使得测量人员能够精确地测量纳米尺度试件的力学载荷信息，准确分析纳米尺度试件的内部变形机制，能够实现大范围的位移加载量程，具有结构简单和测量精度高的优点。本发明的拉伸装置不仅适用于金属、陶瓷等块体材料的原位拉伸测量，也适用于石墨烯、二硫化钼以及纳米线、纳米管等低维材料的力学性能原位拉伸测试和表征。
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公开(公告)号：CN108921794B
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN201810458217.5
申请日：2018-05-14
Applicant: 清华大学
IPC: G06T5/00
Abstract: 本发明公开了一种扫描成像模式下的动态图像重建方法及装置，其中，方法包括以下步骤：通过扫描方程、运动或变形方程与小变形条件下图像强度不变假设建立动态物体的扫描成像模型；获取扫描方程和运动或变形方程的参数信息；根据参数信息和动态物体的扫描成像模型得到动态物体的扫描成像公式，并通过代数‑插值法对畸变图像进行重建，以得到最终重建图像。该方法基于扫描方程、运动或变形方程以及小变形下图像强度不变假设，建立了动态物体的扫描成像理论，通过对动态物体扫描成像理论的逆求解，从而可在扫描成像模式下实现运动或变形物体的清晰成像及其运动或变形测量。
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公开(公告)号：CN103808565B
公开(公告)日：2017-04-12
申请号：CN201310718672.1
申请日：2013-12-24
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提出一种集成梳状静电预加载的微纳材料力学性能检测结构，包括后屈曲式微力检测结构和集成梳状静电式预加载结构，其中，集成梳状静电式预加载结构在其内部成对的集成梳状结构上加载电压后能够利用静电作用力引发变形以实施预加载，当集成梳状静电式预加载结构未实施预加载时，后屈曲式微力检测结构处于无加载状态，当集成梳状静电式预加载结构实施预加载时，后屈曲式微力检测结构被轴向压缩，处于预加载屈曲平衡状态，然后后屈曲式微力检测结构受到试件的轴向微力作用，使后屈曲式微力检测结构发生放大的横向结构变化，从而实现微力检测。本发明具有尺寸小、稳定可靠，可重复使用，对轴向微力敏感，力分辨率高，横向变形可控制等优点。
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公开(公告)号：CN103471905B
公开(公告)日：2016-05-11
申请号：CN201310421858.0
申请日：2013-09-16
Applicant: 清华大学 , 苏州帝尔泰司精密仪器有限公司
Abstract: 本发明属于微纳米力学及精密机械领域，特别涉及一种用于扫描显微环境的单轴双向微力学测量装置及测量方法。该装置在主体支撑单元上安装对称的坐标式三维粗调平移台、对称的细调三维移动精密平台及试样平台，通过控制系统及操纵单元控制操作，能够完成微纳米特征尺度材料和结构力学性能的检测，实现单向对中拉伸、压缩、弯曲和振动测量，以及微纳米尺度试样表面变形及微结构演化检测；装置可以多次使用，并可结合数字图像/散斑相关技术、图像处理技术或微标记技术实现高空间分辨扫描显微环境下的试样的原位变形和力学性能检测。
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公开(公告)号：CN103698211A
公开(公告)日：2014-04-02
申请号：CN201310718936.3
申请日：2013-12-24
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提出一种静电预加载的微纳材料力学性能检测结构，包括后屈曲式微力检测结构和静电式屈曲预加载结构,其中，静电式屈曲预加载结构在加载电压后能够利用静电作用力引发内部构件变形以实施预加载，当电热式屈曲预加载结构未实施预加载时，后屈曲式微力检测结构处于自然的无加载状态，当静电式屈曲预加载结构实施预加载时，后屈曲式微力检测结构被轴向压缩，处于预加载屈曲平衡状态，然后后屈曲式微力检测结构受到试件的轴向微力作用，预加载屈曲平衡状态发生改变，使后屈曲式微力检测结构发生放大的横向结构变化，从而实现微力检测。本发明具有尺寸小、稳定可靠，可重复使用，容易制造，对轴向微力敏感，力分辨率高，横向变形可控制等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103471905A
公开(公告)日：2013-12-25
申请号：CN201310421858.0
申请日：2013-09-16
Applicant: 清华大学 , 苏州帝尔泰司精密仪器有限公司
Abstract: 本发明属于微纳米力学及精密机械领域，特别涉及一种用于扫描显微环境的单轴双向微力学测量装置及测量方法。该装置在主体支撑单元上安装对称的坐标式三维粗调平移台、对称的细调三维移动精密平台及试样平台，通过控制系统及操纵单元控制操作，能够完成微纳米特征尺度材料和结构力学性能的检测，实现单向对中拉伸、压缩、弯曲和振动测量，以及微纳米尺度试样表面变形及微结构演化检测；装置可以多次使用，并可结合数字图像/散斑相关技术、图像处理技术或微标记技术实现高空间分辨扫描显微环境下的试样的原位变形和力学性能检测。
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公开(公告)号：CN103471745A
公开(公告)日：2013-12-25
申请号：CN201310421860.8
申请日：2013-09-16
Applicant: 清华大学
Abstract: 一种基于双梁或串联双梁的屈曲式微力传感器及微力测量方法属于微纳米力学、精密计量领域。传感器采用一组对称的细长梁或两组串联的细长梁，平行布置且一端固支，通过限位端限制细长梁的变形，通过设置探针和电容施加载荷并测量位移。使用时，将双梁预先沿轴线压曲失稳，然后保持其失稳模态；通过适当引入梁的横向位移，在一定载荷范围内可以得到双梁在很小的轴向力作用下，获得显著的横向位移变化，通过屈曲失稳公式计算载荷，或通过预先标定，直接由位移变化获得被测微力的数值。本发明结构简单，灵敏度高，可以形成不同测量范围的序列传感器，因而可为微纳米力学的测量提供宽范围载荷、高灵敏度的微力测量方法和传感器设计。
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公开(公告)号：CN102183313A
公开(公告)日：2011-09-14
申请号：CN201110066898.9
申请日：2011-03-18
Applicant: 清华大学
IPC: G01K7/04
Abstract: 本发明涉及微纳米测温技术领域，特别是一种基于电子束扫描显微镜环境下的温度测量系统及测量方法。该系统包括温度测量部分，精确定位部分、数据读出与传输部分，温度测量部分包括探针式热电偶，其前端焊接着钨丝探针；精确定位部分包括扫描电镜以及安装在扫描电镜中的微纳米操纵仪，并将探针式热电偶安装在微纳米操纵仪上；数据读出与传输部分含精密数显表、馈入装置和热电偶专用导线；热电偶专用导线与探针式热电偶连接，所读出的数据经过馈入装置从扫描电镜中导出，接入精密数显表，读出此时的待测区域温度。定位精度高，适合不同长度、宽度和面积的材料和结构的在真空环境下温度的测量。
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公开(公告)号：CN100405040C
公开(公告)日：2008-07-23
申请号：CN200510086228.8
申请日：2005-08-15
Applicant: 清华大学
Abstract: 一种扫描显微环境下的薄膜拉伸加载装置与薄膜变形测量方法，属显微扫描无损检测和精密机械领域。该发明是通过设计能进行三维位置和角度调整的机械结构、压电陶瓷驱动系统、力缓冲系统等在原子力扫描显微镜和电子束扫描显微镜检测平台上完成薄膜变形测量，可对微尺度薄膜的全域或局部区域的变形场进行定量检测，被测薄膜厚度从数微米到亚微米厚度，装置可以多次使用，适合不同厚度和尺度的薄膜材料和结构的变形检测，可结合双曝光数字散斑技术、图像相关技术或微标记技术实现高空间分辨镜原子力扫描显微镜或电子束扫描显微镜环境下的薄膜原位、在线检测。
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公开(公告)号：CN101109680A
公开(公告)日：2008-01-23
申请号：CN200710120711.2
申请日：2007-08-24
Applicant: 清华大学
Abstract: 一种薄膜单轴双向微拉伸装置及薄膜变形的测量方法，属于精密机械领域。该装置利用两个压电陶瓷8分别从两个方向推动可沿滑轨2移动的滑块4与可调滑块3，滑块4及可调滑块3与支架1之间通过限位弹簧9进行限位，滑块4及可调滑块3上固接有的力传感臂6，力传感臂6顶端接载物台，在测量时，首先将待测的薄膜试件夹在载物台上，然后对压电陶瓷8连续施加电压，使两个力传感臂6向相反方向发生微位移，同时通过图像实时采集系统和附在力传感臂6上的应变片5记录薄膜变形图像和力学参数。使用该装置和测量方法能够在测量过程中连续观察测量区，并可通过不同量程的力传感臂进行较宽范围的测量。
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