平视显示系统的工作原理及其构架
平视显示系统的工作原理及其构架
发表时间：2018-10-22T14:35:02.683Z 来源：《科技新时代》2018年8期作者：闫思齐赵善禄
[导读] 从HUD诞生起，许多的科研工作者不断地做各方面的研究以达到提升HUD各方面的性能，如在视场角、显示界面等
（1.空军航空大学，吉林长春，130022；2. 空军航空大学，吉林长春，130022）
摘要：从HUD诞生起，许多的科研工作者不断地做各方面的研究以达到提升HUD各方面的性能，如在视场角、显示界面等。HUD的性能随着研究的深入也在不断的提升，这使的HUD己经成为飞机显示系统中必备的显示器件之一。HUD能够提升飞行员的操作效率，尤其飞机执行起飞和降落任务的过程中，因此对HUD的研究有着十分重要的科研意义和实践意义。本文就平视显示系统的构架和原理进行阐述。
关键词：平显系统；准直系统
1平视显示系统系统构架
飞机的平视显示器(HUD)主要是由光学投影系统(组合玻璃、组合透镜、半透半反镜等)、HUD 信息处理器、HUD 像源以及像源控制系统这四部分组成。HUD的工作原理：飞机的飞行参数以及飞行状态，如速度、高度、方向、风速以及方向等，通过航电总线按照航电通信协议传送至 HUD 信息处理器，HUD 信息处理器对这些消息进行处理并将处理后的消息以字符、图像的形式输出至 HUD 像源，HUD 像源上显示这些字符和图像，HUD 像源的 LED 背光经准直后照射在显示屏上，将 HUD 显示屏上的图像信息转换为平行光信号，光信号经过投影装置后成像在组合玻璃的前方。HUD 使得飞行员在保持平视的状态下，同时能够观察到飞行信息和外界环境。HUD 的构架图如图 1-1所示。
图1.1 HUD构架图
HUD 光学系统主要由组合镜和中继镜组组成。飞行员通过组合镜观察外部环境，组合透镜就是将外景和显示图像光线组合在一起供飞行员观察的光学镜片。组合镜片对外景具有很高的透过率，飞行员可以透过组合透镜清楚地观察外景，
显示图像来自 CRT 或数字像源，通过中继光学系统放大并校正像差，并投影到组合镜上，最终反射到飞行员的视野中。由于图像光线被准直，虚拟的显示图像呈现在无穷远处并与验方的外景叠加在一起。
2 平视显示系统成像原理
HUD 光路系统是一种准直光学系统，图像源的显示画面放置在光学系统的有效焦平面，像平面上不同点对应不同的视场，像面上发出的光线经光学系统后成为一束平行光线，人眼观察时感觉来自无穷远处。若把 HUD 光路系统的瞄准线看作一条空间直线，该空间直线能用“两点式”写如下方程：
式 1-2 说明，某一视场光线的空间方向角度由准直光学系统有效焦距、光点在准直光学系统焦平面(像面)上的位置确定。来自焦平面上的点的光线经过准直系统中心时光线方向不会发生变化，称为主光线。其他光线经过光学系统准直后平行于主光线。显示器部分的光学系统为视准式光学系统，显示光路将液晶屏上的图像变换成平行光线，经反射镜和双组合玻璃两次反射后，成像在飞行员正前方。为了使得飞行员同时观察到飞机的飞行信息画面和外界环境，组合玻璃应该是具反射和透射功能的光学玻璃，它的透射率要达到 70%~80%，反射率要达到 30%~20%[1]。像源控制系统的功能是根据飞机的外界光环境来调节 LED 背光源的亮度以及根据外界环境的温度来调节显示屏的温度。HUD 作为一种先进的机载显示器，
3 光学准直系统
所谓激光的准直，就是要改善光束的方向性，压缩光束的发散角；激光的扩束，就是扩大光束的光斑尺寸[21-22]。一种是通过扩大发散角来扩大光斑尺寸，这可以用凹透镜，也可以用凸透镜来实现，另一种是既要求扩大光斑尺寸[23]，又要求有较小的发散角，可以通过倒置的望远镜来实现。对于本文所要设计的扩束准直系统就需要用倒置的望远镜来实现。
由于激光技术的快速发展，光学扩束系统在空间滤波、红宝石激光器的级间隔离、全息照相中的扩束、激光测距仪和激光雷达的发散系统的光源扩束已广泛应用，特别是在新型激光投影显示技术中对激光光源的扩束准直，其作用是改变出射光口径，改善激光束的发散角，使激光束的准直性加强[24]。激光与液晶投影芯片技术相结合，可以获得高效率，高亮度，高分辨和自由焦距的微型投影仪。由于激光
汽车HUD抬头显示器 平视显示
汽车HUD抬头显示器或平视显示器 美法律规定：开车时用iPhone查看地图犯法：根据美国加州上诉法院最新的判决，在开车的时候使用例如iPhone 之类的移动设备查看/更新地图或GPS 程序将触犯美国的“分心驾驶法”。 美国加州的法律规定，不得在驾驶汽车时使用无线电话，不过这一规定通常适用于发短信或者打电话。而加州一家法院近期的判决称，在驾车时操作手机，即使只是操作地图应用，在加州也将被认为是非法的。 为了大大提高了安全性，汽车上也开始配备，车辆高速行驶时,特别是夜间高速行车时,如果驾驶员低头观看仪表显示,前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。为避免这种情况发生,少数车型上装用了HUD系统,它可以将有关信息显示在前风挡玻璃的驾驶员平视范围上，提高了汽车的安全性与舒适性。 HUD抬头数字显示的优点： 1.驾驶员不必低头，就可以看到信息，从而避免分散对前方道路的注意力。 2.驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，能够有效地避免眼睛的疲劳。 HUD是抬头显示器或平视显示器-（Head Up Display）的简称。抬头显示器HUD是目前普遍运用在航空器上的飞行辅助仪器。飞行员不需要低头就能够看到他需要的重要资讯。HUD最早出现在军用飞机上，降低飞行员需要低头查看仪表的频率，避免注意力中断以及丧失对状态意识(Situation Awareness）的掌握。 这种显示系统的作用是提高汽车的安全性。当然这种系统成本昂贵，目前还难以在汽车上普及。 HUD系统在99%的车辆上根本没有配备，这让广大的汽车驾驶人无法享受到她所带来的安全性提升，驾驶更加舒适与便捷，降低驾驶疲劳等优点，GPSHUD抬头显示器导航特此推出了集转速表，水温表，车速表为一体的HUD抬头/平视显示系统，通过驾驶人的亲身实验，肯定了在驾驶过程中HUD所带来的优势，特别是高速公路及繁忙的市区道路，效果更加明显。
汽轮机润滑油系统工作原理
600MW汽轮机润滑油系统工作原理及调试探讨 东方汽轮机有限公司宫传瑶 摘要本文初步探讨了几种常见的汽轮机润滑油系统，对我公司600MW汽轮机所采用的供油方式进行了初步探讨，比较了与其它方式的优缺点。 关键词主油泵油涡轮调试系统 1 概述 随着机组向着大型化、自动化方面发展。机组故障停机次数将严重影响电站运行的经济性。汽轮机供油系统的故障不但要影响到电站运行的经济性，而且对机组的损害影响也是很大的。由于润滑系统的特殊性，在一般的情况下是不允许在线检修的。这样系统设计及设备运行的可靠性及其前期的调试试验工作显得尤其重要。 2 几种典型系统的比较 常见的电站润滑系统主要有以下几种。一：电动油泵、蓄能装置与调节阀系统；二：汽轮机转子驱动主油泵与注油装置系统；我厂600MW汽轮机采用汽轮机转子驱动主油泵与油涡轮升压泵供油方式。 3 系统安全性分析 对于系统来说除去系统本身的因素外，其可靠性主要取决于系统组成元件的可靠性。对于电动油泵系统其可靠性主要取决于电机及其电源的可靠性，由于电机及其相关电气元件制造水平的限制，其可靠性的高低将直接影响系统的可靠性。但是其优点在于系统简单。 对于汽轮机转子驱动主油泵与注油装置系统，由于大大减少了中间环节，这样对于主油
泵运行的可靠性大大提高。由于主油泵采用高位布置，这样在客观要求在主油泵的入口增设供油装置。我厂采用的注油装置主要有射油器与升压泵两种。 4 600MW汽轮机润滑系可靠性探讨 我厂600MW汽轮机润滑系统是我厂转化日立的系统。在系统中采用升压泵为供油装置。油涡轮升压泵作为系统的主要设备起着给主油泵供油,同时将高压油转化为低压油对汽轮发电机组进行润滑。起着参数匹配的作用。而在我公司300MW汽轮机润滑系统中起到此作用的是供油及润滑射油器。系统设计的好坏及相关部件工作的可靠性直接关系到机组运行的安全性。对于我公司600MW汽轮机润滑系统可靠主要取决于主油泵与油涡轮的可靠性。同时对系统的调试及机组启动过程中的监视至关重要。 5 系统简介 600MW汽轮机润滑系统主要分为以下三个分系统。 供油系统由主油泵、节流阀，滤网、喷嘴隔板、叶轮、升压泵组成。 主要作用维持主油泵正常工作。 润滑系统由主油泵、节流阀，滤网、喷嘴隔板、叶轮、溢流阀、轴承组成。 主要作用供给机组润滑油。 旁路系统由一只节流阀将工作油系统节流阀后与与叶轮后连接起来。 主要作用平衡润滑系统与供油系统。 同时在涡轮排油部分安装有溢流阀。主要作用稳定润滑油路压力。系统工作原理：由油涡轮的排油来润滑机组，同时高压油带动升压泵工作给主油泵供油。 润滑油系统图（图0-1-1所示）
注塑结构及工作原理
（一）注塑机结构分析及其工作原理 0…… 一、注塑机的工作原理 注塑成型机简称注塑机。 注塑成型是利用塑料的热物理性质，把物料从料斗加入料筒中，料筒外由加热圈加热，使物料熔融，在料筒内装有在外动力马达作用下驱动旋转的螺杆，物料在螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实，物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐地塑化，熔融和均化，当螺杆旋转时，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下，把已熔融的物料推到螺杆的头部，与此同时，螺杆在物料的反作用下后退，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化过程，然后，螺杆在注射油缸的活塞推力的作用下，以高速、高压，将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中，型腔中的熔料经过保压、冷却、固化定型后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制品从模具顶出落下。 注塑机作业循环流程如图1所示。 图1 注塑机工作程序框图 二、注塑机的分类 按合模部件与注射部件配置的型式有卧式、立式、角式三种 （1）卧式注塑机：卧式注塑机是最常用的类型。其特点是注射总成的中心线与合模总成的中心线同心或一致，并平行于安装地面。它的优点是重心低、工作平稳、模具安装、操作及维修均较方便，模具开档大，占用空间高度小；但占地面积大，大、中、小型机均有广泛应用。 （2）立式注塑机：其特点是合模装置与注射装置的轴线呈一线排列而且与地面垂直。具有占地面积小，模具装拆方便，嵌件安装容易，自料斗落入物料能较均匀地进行塑化，易实现自动化及多台机自动线管理等优点。缺点是顶出制品不易自动脱落，常需人工或其它方法取出，不易实现全自动化操作和大型制品注射；机身高，加料、维修不便。 （3）角式注塑机：注射装置和合模装置的轴线互成垂直排列。根据注射总成中心线与安装基面的相对位置有卧立式、立卧式、平卧式之分：①卧立式，注射总成线与基面平行，而合模总成中心线与基面垂直；②立卧式，注射总成中心线与基面垂直，而合模总成中心线与基面平行。角式注射机的优点是兼备有卧式与立式注射机的优点，特别适用于开设侧浇口非对称几何形状制品的模具。
光刻原理
光 刻 工 艺 一、目的： 按照平面晶体管和集成电路的设计要求，在SiO 2或金属蒸发层上面刻蚀出与掩模板完全相对应的几何图形，以实现选择性扩散和金属膜布线的目的。 二、原理： 光刻是一种复印图象与化学腐蚀相结合的综合性技术，它先采用照像复印的方法，将光刻掩模板上的图形精确地复制在涂有光致抗蚀剂的SiO 2层或金属蒸发层上，在适当波长光的照射下，光致抗证剂发生变化，从而提高了强度，不溶于某些有机溶剂中，未受光照射的部分光致抗蚀剂不发生变化，很容易被某些有机溶剂溶解。然后利用光致抗蚀剂的保护作用，对SiO 2层或金属蒸发层进行选择性化学腐蚀，从而在SiO 2层或金属层上得到与光刻掩模板相对应的图形。 （一）光刻原理图 （一）光刻胶的特性： 1．性能，光致抗蚀剂是一种对光敏感的高分子化合物。当它受适当波长的光照射后就能吸收一定波长的光能量，使其发生交联、聚合或分解等光化学反应。由原来的线状结构变成三维的网状结构，从而提高了抗蚀能力，不再溶于有机溶剂，也不再受一般腐蚀剂的腐蚀． 2．组成：以KPR 光刻胶为例： 感光剂－－聚乙烯醇肉桂酸酯。 溶 剂－－环己酮。 增感剂－－5·硝基苊， 3．配制过程： 将一定重量的感光剂溶解于环己酮里搅拌均匀，然后加入一定量的硝基苊,再继续揖拌均匀，静置于暗室中待用。 感光剂聚乙烯醇肉桂酸酯的感光波长为3800?以内，加入5·硝基苊后感光波长范围发生了变化从2600—4700 ?。 （二）光刻设备及工具： 在SiO 2层上涂复光刻胶膜 将掩模板覆盖 在光刻胶膜上 在紫外灯下曝光 显影后经过腐蚀得到光刻窗口
1．曝光机－－光刻专用设备。 2．操作箱甩胶盘－－涂复光刻胶。 3．烘箱――烤硅片。 4．超级恒温水浴锅－－腐蚀SiO2片恒温用。 5．检查显为镜――检查SiO2片质量。 6．镊子――夹持SiO2片。 7．定时钟――定时。 8．培养皿及铝盒――装Si片用。 9．温度计――测量温度。 图（二）受光照时感光树脂分子结构的变化 三、光刻步骤及操作原理 1．涂胶：利用旋转法在SiO2片和金属蒸发层上，涂上一层粘附性好、厚度适当、均匀的光刻胶。 将清洁的SiO2片或金属蒸发片整齐的排列在甩胶盘的边缘上，然后用滴管滴上数滴光刻胶于片子上，利用转动时产生的离心力，将片子上多余的胶液甩掉，在光刻胶表面粘附能力和离心力的共同作用下形成厚度均匀的胶膜。 涂胶时间约为1分钟。 要求：厚度适当（观看胶膜条纹估计厚薄），胶膜层均匀，粘附良好，表面无颗粒无划痕。 图（三）光刻工艺流程示意图
学习HUD笔记(抬头显示系统)
学习HUD笔记 1、介绍：HUD（Head-Up Display）：平视显示器，是一种机载光学显示系统，运用在飞机上的飞行辅助仪器，可以把飞机飞行信息（如飞行参数、姿态信息、导航信息等）投射到飞行员视野正前方的透视镜上，使飞行员保持平视状态时，在同一视野中兼顾仪表参数和外界目视参照物，以达到减少飞行员工作负荷的目的。HUD最早用于军用飞机，上世纪80年代，美国阿拉斯加航空公司将HUD 技术用于民用航空运输飞行领域。目前HUD已经被越来越多的航空公司选装和使用。 2、应用趋势：从军用飞机到民用航空到高端汽车到普通汽车。 3、HUD实现方式有以下三种 3.1、DLP HUD成像技术 DLP （Digital Light Processing）技术的HUD 产品以主流后装市场的Navdy 为代表，是后装市场不错的解决方案。与透明OLED 成实像不同，这一技术经过两次反射，在透明显示屏上成虚像。目前有两种成像方式：一种是TI（美国德州仪器）技术，采用mems 芯片，通过由数百万微型震镜组成的震镜阵列以不同角度开合反射成像，成本相对较低；另一种是美国公司microvisin 激光DLP 投影技术，通过一枚震镜高速振动打光成像，光源利用率更高，但成本昂贵。3.2、TFT 液晶屏反射技术 TFT 主要应用于前装市场，有着清晰度高等优点，其原理是液晶屏显示后通过反射改变光源角度最终在挡风玻璃上成像。宝马是目前是将TFT （Thin Film Transistor）反射成像技术利用得最好的案例。
3.3、AR HUD AR-HUD是基于全息投影显示技术，将驾驶参数等信息，以图像、字符的形式，结合AR技术投射到驾驶员视线正前方的挡风玻璃外面。 3.4、全息三维投影成像技术 这种技术是将图像投到一种有着干涉条纹的透明膜上，呈现立体图案，技术原理与全息防伪标签类似。如果这项技术能实现，无疑是HUD 发展的最好方向。但该技术中关键的成像透明膜目前还存在技术障碍未突破，如全息图像景深效果的实现等。
汽轮发电机结构与原理
第四节汽轮发电机 汽轮发电机是同步发电机的一种，它是由汽轮机作原动机拖动转子旋转，利用电磁感应原理把机械能转换成电能的设备。 汽轮发电机包括发电机本体、励磁系统及其冷却系统等。 一、汽轮发电机的工作原理 按照电磁感应定律，导线切割磁力线感应出电动势，这是发电机的基本工作原理。汽轮发电机转子与汽轮机转子高速旋转时，发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电流后，便建立一个磁场，这个磁场称主磁极，它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个极出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙、进入转子另一个极构成回路。 根据电磁感应定律，发电机磁极旋转一周，主磁极的磁力线北装在定子铁芯内的U、V、W三相绕组（导线）依次切割，在定子绕组内感应的电动势正好变化一次，亦即感应电动势每秒钟变化的次数，恰好等于磁极每秒钟的旋转次数。 汽轮发电机转子具有一对磁极（即1个N极、一个S极），转子旋转一周，定子绕组中的感应电动势正好交变一次（假如发电机转子为P对磁极时，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势交变P次）。当汽轮机以每分钟3000转旋转时，发电机转子每秒钟要旋转50周，磁极也要变化50次，那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次，这样发电机转子以每秒钟50周的恒速旋转，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势，即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端（即中性点）连在一起。绕组的首端引出线与用电设备连接，就会有电流流过，这个过程即为汽
轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。 二、汽轮发电机的结构 火力发电厂的汽轮机发电机皆采用二极、转速为3000r/min的卧式结构。发电机与汽轮机、励磁机等配套组成同轴运转的汽轮发电机组。 发电机最基本的组成部件是定子和转子。 为监视发电机定子绕组、铁芯、轴承及冷却器等各重要部位的运行温度，在这些部位埋置了多只测温元件，通过导线连接到温度巡检装置，在运行中进行监控，并通过微机进行显示和打印。 在发电机本体醒目的位置装设有铭牌，标出发电机的主要技术参数，作为发电机运行的技术指标。 （一）定子 发电机的定子由定子铁芯、定子绕组、机座、端盖及轴承等部件组成。 1.定子铁芯 定子铁芯是构成磁路并固定定子绕组的重要部件，通常由0.5mm或0.35mm厚，导磁性能良好的冷轧硅钢片叠装而成。大型汽轮发电机的定子铁芯尺寸很大，硅钢片冲成扇形，再用多片拼装成圆形。 2.定子绕组 定子绕组嵌放在定子铁芯内圆的定子槽中，分三相布置，互成120°电角度，以保证转子旋转时在三相定子绕组中产生互成120°相位差的电动势。每个槽内放有上下两组绝缘导体（亦称线棒），每个线棒分为直线部分（置于铁芯槽内）和两个端接部分。直线部分是切割磁力线并产生感应电动势的有效边，端接部分起连接作用，把各线棒按一定的规律连接起来，构成发电机的定子绕
水性印刷机机械结构及工作原理
水性印刷机机械结构及工作原理——课程小结 一、水性印刷机的种类 1、水性印刷机的组成：主要由送纸单元、印刷单元、开槽单元、模切单元、堆叠单元组成。 2、水性印刷机的种类：低档型、中档型、高档型。 二、水性印刷机各部位名称及功能 ◆中档上印带开槽模切机构造原理图 1、工作原理： 此类型机是采用后踢式送纸（或前缘吸附滚轮摩擦方式），利用每个机组单元的带纸压轮传送瓦楞纸板；在纸板传送过程中，纸板的面纸与印刷滚筒上的印版相接触，通过压印辊和印版的压力印刷出图文后，进入压线开槽和模切单元作业，最终成纸箱未接合形状。 2、送纸单元各部位名称及功能： 送纸单元主要由：前、后、左、右挡板，推板，吸风装置，除尘毛刷和上、下送纸胶辊构成。 3、印刷单元各部位名称及功能： 印刷单元主要由：胶辊、网纹辊、印刷辊、底压辊、带纸压轮和输墨装置构成。 4、开槽单元各部位名称及功能： 开槽单元主要由：预压线轮、压线轮和开槽刀轮构成。 5、模切单元各部位名称及功能： 模切单元主要由：模版辊、砧垫辊、修磨装置和带纸压轮构成。 6、堆叠单元各部位名称及功能： 堆叠单元主要由：接纸臂、输送台和收纸台构成。 ◆高档下印带开槽模切机构造原理图 1、工作原理： 此类机型是采用前缘吸附滚轮摩擦方式送纸，利用每个印刷单元的真空吸附系统，将所要生产的瓦楞纸板背面平整的吸附在传送小轮上，在纸板传送过程中，纸板的面纸与印刷滚筒上的印版相接触，通过压印辊和印版的压力印刷出图文后进入干燥单元，干燥单元配有的干燥装置将对纸板表面的水墨进行干燥，最后进入压线开槽和模切单元作业成纸箱未接合形状。 2、送纸单元各部位名称及功能：
送纸单元主要由：前、后、左、右挡板，前缘送纸机构，吸风装置，除尘毛刷和上、下送纸胶辊构成。 3、印刷单元各部位名称及功能： 印刷单元主要由：腔式刮刀（或胶辊）、网纹辊、印刷辊、压印辊、真空吸附机构、传送小轮和输墨装置构成。 4、干燥单元各部位名称及功能： 干燥单元主要由：真空吸附机构、传送小轮和干燥装置（热风装置、红外线装置等）构成。 5、开槽单元各部位名称及功能： 开槽单元主要由：预压线轮、压线轮和开槽刀轮构成。 6、模切单元各部位名称及功能： 模切单元主要由：模版辊、砧垫辊、修磨装置和带纸压轮构成。 7、堆叠单元各部位名称及功能： 堆叠单元主要由：震动接纸臂、输送台和收纸台构成。 三、揭开网纹辊的神秘面纱 1、网纹辊的作用：定量均匀的向印版传递油墨。 2、网纹辊分为“金属网纹辊”和“陶瓷网纹辊”两大类。 3、金属网纹辊的特点： ①制造成本低；②适合印刷普通文字、线条和实地；③加工速度慢，加工精度低；④网墙宽阔，网孔形状一般为菱形；⑤网穴排列角度为45°；⑥网纹辊线数较低；⑦耐磨性差、使用寿命短。 4、陶瓷网纹辊的特点： ①陶瓷层化学稳定性好，辊面耐腐蚀性佳，使用寿命长；②网穴平滑，载墨量大，传墨性好；③蜂巢形网穴排布，且网穴墙壁薄细坚硬，可获得较均匀的水墨墨层，图文色调再现性好；④能加工成高网线数，改善印刷精美度，并可抑制网点扩大现象。 5、网纹辊网穴的形状： 网穴（也称网孔）是指在网纹辊辊体表面上，雕刻出形状一致、分部均匀的细小凹孔。其形状有斜齿形、四棱锥形、六棱锥形、四棱台型和六棱台型等。目前被广泛采用的网穴形状多是六棱台形的。 6、网纹辊网穴结构： ◆单个网穴的结构： 网穴开口：表示网纹辊表面单个细小网孔的宽度； 网穴深度：表示网纹辊表面单个细小网孔的深度； 网墙：表示相邻两个网孔之间的隔离距离。 7、载墨量：网纹辊网穴储存水墨的能力，单位为BCM/in2。 8、传墨量：水墨自网纹辊网穴中转移到印版的能力，单位为BCM/in2。 9、网纹辊的线数与传墨性能的关系：网纹辊的线数是指单位长度里的网线的线数，单位为线/英寸（LPI 或Lin）或线/厘米（LPCM或L/cm）。网纹辊的线数决定着：传墨量的大小；传墨量的均匀性。 10、网纹辊的日常保养技巧 ◆要注重的细节 ①保持设备的清洁干净；②使用干净的水性油墨；③保证擦版布的干净；④注意原纸的质量；⑤严禁对网纹辊进行刮、碰、撞。 ◆做好网纹辊的清洁工作 1）、日常清洗 ①要有足够的清洗时间；②用铜刷（金属网纹辊）或钢刷（陶瓷网纹辊）进行清洗；③用洗机水或专用网纹辊清洗液清洗。 2）、定期清洗 ①使用网纹辊专用清洗液进行清洗；②低压喷射清洗法；③超声波清洗法；④化学溶剂浸泡法。3）、其他方面 ①使用干净的水清洗网纹辊；②定期清洁夹持刮刀的金属板；③防止网纹辊靠近热源。 11、网纹辊的检查方法：①外观检查②用放大镜检查网穴
《汽轮机原理》习题及答案_
第一章绪论 一、单项选择题 1．新蒸汽参数为13.5MPa的汽轮机为（b） A．高压汽轮机B．超高压汽轮机 C．亚临界汽轮机D．超临界汽轮机 2．型号为N300-16.7/538/538的汽轮机是( B )。 A.一次调整抽汽式汽轮机 B.凝汽式汽轮机 C.背压式汽轮机 D.工业用汽轮机 第一章汽轮机级的工作原理 一、单项选择题 3．在反动级中，下列哪种说法正确?( C ) A.蒸汽在喷嘴中的理想焓降为零 B.蒸汽在动叶中的理想焓降为零 C.蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D.蒸汽在喷嘴中的理想焓降小于动叶中的理想焓降 4．下列哪个措施可以减小叶高损失?( A ) A.加长叶片 B.缩短叶片 C.加厚叶片 D.减薄叶片 5．下列哪种措施可以减小级的扇形损失?( C ) A.采用部分进汽 B.采用去湿槽 C.采用扭叶片 D.采用复速级 6．纯冲动级动叶入口压力为P1，出口压力为P2，则P1和P2的关系为（C）A．P1
A. 最大流量 B. 最佳速度比 C. 部发进汽 D. 全周进汽 1.汽轮机的级是由______组成的。【 C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C 1 【 A 】 A. C 1
投影光刻机对准系统功能原理
投影光刻机对准系统功能原理 投影光刻机对准系统功能原理 1 对准系统简介 对准系统的主要功能就是将工件台上硅片的标记与掩膜版上的标记对准，其标记的对准精度能达到±0.4μm（正态分布曲线的3σ值）。因为一片硅片在一个工艺流程中的曝光次数可能达到30次，而对准精度直接影响硅片的套刻精度，所以硅片的对准精度非常的关键。 由于对准系统对硅片标记的搜索扫描有一定的范围，它在X方向和Y方向都只能扫描 ±44μm，所以硅片被传送到工件台上进行对准之前，需要在预对准工件台上先后完成两次对准，即机械预对准和光学预对准，以便满足精细对准的捕捉范围。注意：本文所提到的对准都是所谓的精细对准。 PAS2500/10投影光刻机对准系统主要由三个单位部分构成：照明（对准光源）部分，双折射单元和对准单元。这三个单元与掩膜版、硅片、以及投影透镜的相对位置如图1所示，在图中可以看出，对准系统中用了两个完全相同的光路，这是为了满足对准功能的需要。 1.1 对准系统的光学结构和功能 由于对准系统中的两条完全相同，所以在下面的介绍中只详细地阐述了其中的一条光路。在对准系统中，照明部分的主要部件就是激光发射器，它产生波长为633nm的线性极化光，避免在硅片对准的过程中使硅片被曝光（硅片曝光用的光为紫外光）。然后对准激光将通过一系列的棱镜和透镜进入双折射单元，该激光将从双折射单元底部射出，通过曝光的投影透镜照到硅片的标记上；而经过硅片表面的反射后由原路返回，第二次经过双折射单元，由双折射单元的顶部射出，再经过聚焦后对准到掩膜版的标记上。 在对准单元内，硅片的标记图象和掩膜版标记的图象同时通过一个调制器后，将被聚焦到一个Q-CELL光电检测器上。此调制器是用来交替传送两个极化方向的硅片标记图象，Q-CELL 光电检测器将对硅片的标记的每个极化方向图象分别产生一个电信号，由此产生的电信号的振幅取决于该极化方向硅片标记的图象与掩膜版标记图象在Q-CELL的显示比例。 硅片上的对准标记如图2所示，标记分为四个象限，每个象限有8μm或8.8μm的对准条，其中有两个象限的对准条用来对准X向，另外两个象限用来对准Y向。而Q-CELL光电检测器的每一个单元对应标记的一个象限，当在Q-CELL检测器的每一个单元中，两个极化方向的标记图象的能量都相等的时候，就表明硅片与掩膜版的标记完全对准了。从图1中可以看到对准光束在经过对准单元的时候被分成了两束，一束激光将通过调制器到达Q-CELL 光电检测器，而另一束激光则以视频的形式反馈到操作台。通过操作台上的视频监视器可以直观的看到标记的移动和对准不同标记时位置的相对变化。虽然是两个不同极化方向的硅片标记与掩膜版标记同时对准，但是由于它们是同步的，彼此之间几乎看不到有何不同，所以只有一个极化图象被显示。 1.2 对准系统的电路部分 对准系统的电路部分主要的功能是： 1、产生一个信号去驱动光学调制器。 2、处理Q-CELL光电检测器产生的信号。 光学调制器的驱动：该调制器信号要求频率为50Hz的正弦信号，其振幅要求能满足对最大的Q-CELL检测信号起调制作用。 Q-CELL检测信号的处理：在对准的时候，工件台将首先沿X轴向缓慢地带动E-CHUCK上的硅片移动，进行X轴向对准，当硅片标记上X向光栅与对应的掩膜版上X向光栅对准时，
辊压机结构及原理
辊压机的结构与工作原理 辊压机主要由给料装臵、料位控制装臵、一对辊子（一个为定辊，另一个为动辊）、传动装臵（电动机、皮带轮、齿轮轴）、液压系统、横向防漏装臵等几大部分所组成。固定辊的轴承座与底架端部之间有橡皮垫起缓冲作用，活动辊的轴承座底部衬有聚四氟乙烯。两个辊子中，一个是支承在轴承上的固定辊；另一个是运动的辊子，通过动辊对物料层施加挤压力，两个辊子以相同的速度相向旋转，辊子两端的密封装臵（心形片）防止物料在高压作用下从辊子横向间隙中排出。两个辊子，通过四个重型滚动轴承安装在一个机架上，其中一个是固定辊，另一个是由油缸施加较大压力的活动辊，活动辊的轴承在机架上可以前后移动，机架由纵梁和横梁组成，它是由铸钢件通过螺栓连接而成的。液压缸使活动辊以一定压力向固定辊靠近，如压力过大，则液压油排至蓄能器，使活动辊后移，起到保护机器的作用。辊子之间的作用力由机架上的剪切销钉承受，使螺栓不受剪力。粉碎作用主要决定于料粒间的压力，而不是决定于间隙。 辊压机工作时，当活动辊被电动机带动转动时，松散的物料由上方喂入两辊的间隙中，并向下运动，到下面受到破碎和挤压，形成密实的料床，经150-200Mpa的高压处理后，物料颗粒内部都产生强大的应力，当应力达到颗粒的破碎应力时，这些颗粒就相继被粉碎，或粒径变小，或成粉状，或部分颗粒产生微小裂纹，增大了物料的易磨性，从辊压机卸出的物料成片状料饼，但强度很低，经打散机打散后的颗粒物料中，有70-80%〈2mm，有20-30%〈0.05mm。物料在两辊间是以一个料层或一个料床得到破碎压实，料床在高压下形成，压力导致一部分颗粒挤压其它邻近的颗粒，直至其主要部分破碎、断裂、产生裂缝或劈开。
汽轮机本体结构(低压缸与发电机)
第一章600WM汽轮机低压缸及发电机结构简介 一、汽轮机热力系统的工作原理 1、汽水流程： 1〉再热后的蒸汽从机组两侧的两个中压再热主汽调节联合阀及四根中压导汽管从中部进入分流的中压缸，经过正反各9 级反动式压力级后，从中压缸上部四角的4 个排汽口排出，合并成两根连通管，分别进入Ⅰ号、Ⅱ号2个低压缸。低压缸为双分流结构，蒸汽从中部流入，经过正反向各7 级反动式压力级后，从2个排汽口向下排入凝汽器。排入凝汽器的乏汽在凝汽器内凝结成凝结水,由凝结水泵升压后经化学精处理装置、汽封冷却器、四台低压加热器，最后进入除氧器，除氧水由给水泵升压后经三台高压加热器进入锅炉省煤器，构成热力循环。 二、汽轮机本体缸体的常规设计 低压汽缸为三层缸结构，能够节省优质钢材，缩短启动时间。汽机各转子均为无中心孔转子，采用刚性联接，，提高了转子的寿命及启动速度。#1 低压转子的前轴承采用两瓦块可倾瓦轴承，这种轴承不仅有良好的自位性能，而且能承受较大的载荷，运行稳定。低压转子的另外三个轴承为圆筒轴承，能承受更大的负荷。 三、岱海电厂的设备配置及选型 1）我公司的汽轮机组选用上海汽轮机厂生产的 N600-16.7/538/538 型600MW 机组。最大连续出力可达 648.624MW。这是上海汽轮机厂在引进美国西屋电气公司技术的基础上，对通流部分作了设计改进后的新型机组，它采用积木块式的设计。形式为亚临界参数、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽凝汽式汽轮机。具有较好的热负荷和变负荷适应性，采用数字式电液
调节（DEH）系统。机组能在冷态、温态、热态和极热态等不同工况下启动。 汽轮机有两个双流的低压缸；通流级数为28级。低压汽缸为三层缸结构，能够节省优质钢材，缩短启动时间。汽机各转子均为无中心孔转子，采用刚性联接，提高了转子的寿命及启动速度。低压缸设有四个径向支持轴承。#1 低压缸的前轴承采用两瓦块可倾瓦轴承，这种轴承不仅有良好的自位性能，而且能承受较大的载荷，运行稳定。低压转子的另外三个轴承为圆筒轴承，能承受更大的负荷。 汽轮机低压缸有4级抽汽，分别用于向4 台低压加热器提供加热汽源。N600-16.7/538/538汽轮机采用一次中间再热，其优点是提高机组的热效率，在同样的初参数条件下，再热机组一般比非再热机组的热效率提高4%左右，而且由于末级蒸汽温度较非再热机组大大降低，因此，对防止汽轮机组低压末级叶片水蚀特别有利。但是中间再热式机组的热力系统比较复杂。 汽轮机额定基本参数 型号N600-16.7/538/538 铭牌出力603.7MW 结构形式亚临界、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽、反动式、冷凝式 主汽压力16.7MPa 主汽温度538℃ 再热汽压力 3.194MPa 再热汽温度538℃ 背压11.8kPa（a） 冷却水温18℃ 给水温度278.2℃ 转速3000r/min 旋转方向从汽轮机端向发电机端看为顺时针 汽轮机抽汽级数8级
光刻机和光掩膜版
十三章 光刻II 光刻机和光掩膜版 前几章讲述了光刻胶材料的性质和工艺技术。在这一章里，我们介绍如何将图形转移到硅片表面上，包括以下内容：a)将图形投影到硅片表面的装置（即光刻对准仪或光刻翻版机），由此使得所需图形区域的光刻胶曝光。 b)将图形转移到涂有光刻胶的硅片上的工具（即光掩模版和中间掩模版）。在介绍光刻机或掩模版之前，把用以设计和描述操作光刻机的光学原理简要地说明一下。它们是讲明光掩模板和中间掩模版的基础。 在讨论光学原理之前，有必要介绍一下微光刻硬件的关键。那就是把图形投影到硅表面的机器和掩模版的最重要的特征：a)分辨率、b)图形套准精度、c)尺寸控制、d)产出率。 通常，分辨律是指一个光学系统精确区分目标的能力。特别的，我们所说的微图形加工的最小分辨率是指最小线宽尺寸或机器能充分打印出的区域。然而，和光刻机的分辨率一样，最小尺寸也依赖于光刻胶和刻蚀的技术。关于分辨率的问题将在微光刻光学一章中更彻底的讲解，但要重点强调的是高分辨率通常是光刻机最重要的特性。 图形套准精度是衡量被印刷的图形能“匹配”前面印刷图形的一种尺度。由于微光刻应用的特征尺寸非常小，且各层都需正确匹配，所以需要配合紧密。
微光刻尺寸控制的要求是以高准度和高精度在完整硅片表面产生器件特征尺寸。为此，首先要在图形转移工具〔光刻掩模版〕上正确地再造出特征图形，然后再准确地在硅片表面印刷出〔翻印或刻蚀〕。 加工产率是重要但 不是最重要加工特征。例 如，如果一个器件只能在 低生产率但高分辨率的 光刻机制版，这样也许仍 然是经济的。不过，在大 部分生产应用中，加工和 机器的产率是很重要的， 也许是选择机器的重要因素之一。 1.微光刻光学 在大规模集成电路的制造中。光刻系统的分辨率是相当重要的，因为它是微器件尺寸的主要限制。在现代化投影光刻机中光学配件的质量是相当高的，所以图形的特征尺寸因衍射的影响而受限制，而不会是因为镜头的原因(它们被叫做衍射限制系统)。因为分辨率是由衍射限度而决定的，那就必须弄明白围绕衍射限度光学的几个概念，包括一致性、衍射、数值孔径、调频和许多重要调节转换性能。下几节的目的就是要简要和基本地介绍这些内容。参考资料1·2讲得更详细。 衍射·一致性·数值孔径和分辨率 图（1）：一束空间连续光线经过直的边缘时的光强 a)依据几何光学b)散射
辊压机的工作原理及特性
辊压机的工作原理极其特点： 1.1 工作原理： 一种粉碎设备工作效率的高低，取决于它们的工作原理。而它们的工作原理又与物料粉碎的机理息息相关。因此系统地研究物料的粉碎机理和全面地描述粉碎设备的工作状况非常必要，这样才能通过使用某种设备实现物料的粉碎机理，达到高效节能的目的。这就要进行下列方面的研究工作： 1. 粉碎的物理过程； 2. 单颗粒的粉碎研究； 3. 料层粉碎研究； 4. 粉碎过程的数学模拟； 5. 粉碎设备的工况及优化控制。 物料颗粒通过粉碎机械所施加的机械力的作用，发生变形，继而碎裂。物料颗粒由大变小完全是物理过程，应用单颗粒粉碎研究和料层粉碎研究可以揭示这个过程的内在关系。 （1）单颗粒粉碎 德国的学者从６０年代起对单颗粒粉碎进行了大量的研究，使用的主要设备有压力试验机，压剪联合试验机和对辊机等。试验表明，物料颗粒仅受纯压力比受剪力产生的应变要大得多。这就是辊压机产生的理论基础。 管磨机的粉碎方式基本属于单颗粒粉碎的范畴。管磨机内物料颗粒在研磨介质之间和研磨介质与衬板之间被冲击和研磨而粉碎，物料颗粒由大变小的过程具有很大的随机性。也就是说，磨球运动产生的能量分布频谱很宽，过大或过小的能量不能及时合理地被物料在粉碎过程中所吸收，因而能量有效利用率极低。由于研磨介质之间存在较大孔隙，理论上是点或线接触，所以，物料属于单粒粉碎的范畴。 管磨机在粉碎物料过程中，研磨介质和衬板的表面常吸附一层细粉．起缓冲垫层作用。这层细粉一方面吸收能量进行再粉磨，物料颗粒过细，即造成所谓的“过粉磨’，消耗不必要的能量；另一方面，对真正需要研磨的物料颗粒又得不到充分的冲击能量。磨内研磨体在其运动轨迹中总有一个滞留带，在该区域内研磨体基本作无用功，浪费了能量。管磨机内的一个研磨体，循环冲击1000次，只有一次冲击在物料颗粒上进行粉碎工作，其余的冲击全是无效的，可是提升它
汽轮机原理试题与答案
绪论 1.确定CB25-8.83/1.47/0.49型号的汽轮机属于下列哪种型式？【 D 】 A. 凝汽式 B. 调整抽汽式 C. 背压式 D. 抽气背压式 2.型号为N300-16.7/538/538的汽轮机是【B 】 A. 一次调整抽汽式汽轮机 B. 凝汽式汽轮机 C. 背压式汽轮机 D. 工业用汽轮机 3.新蒸汽压力为15.69MPa~17.65MPa的汽轮机属于【C 】 A. 高压汽轮机 B. 超高压汽轮机 C. 亚临界汽轮机 D. 超临界汽轮机 4.根据汽轮机的型号CB25-8.83/1.47/0.49可知，该汽轮机主汽压力为8.83 ，1.47表示汽轮机的抽汽压 力。 第一章 1.汽轮机的级是由______组成的。【C 】 A. 隔板+喷嘴 B. 汽缸+转子 C. 喷嘴+动叶 D. 主轴+叶轮 2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1【A 】 A. C1
汽轮机设备结构与工作原理4
汽轮机设备结构与工作原理（4） 81．汽轮机的滑销有哪些种类？它们各起什么作用？ 根据滑销的构造形式、安装位置可分为下列六种： ⑴横销：一般安装在低压汽缸排汽室的横向中心线上，或安装在排汽室的尾部，左右两侧各装一个。横销的作用是保证汽缸横向的正确膨胀，并限制汽缸沿轴向移动。由于排汽室的温度是汽轮机通流部分温度最低的区域，故横销都装于此处，整个汽缸由此向前或向后膨胀，形成了轴向死点。 ⑵纵销：多装在低压汽缸排汽室的支撑面、前轴承箱的底部、双缸汽轮机中间轴承的底部等和基础台板的接合面间。所有纵销均在汽轮机的纵向中心线上。纵销可保证汽轮机沿纵向中心线正确膨胀，并保证汽缸中心线不能作横向滑移。因此，纵销中心线与横销中心线的交点形成整个汽缸的膨胀死点，在汽缸膨胀时，这点始终保持不动。 ⑶立销：装在低压汽缸排汽室尾部与基础台板间，高压汽缸的前端与轴承座间。所有的立销均在机组的轴线上。立销的作用可保证汽缸的垂直定向自由膨胀，并与纵销共同保持机组的正确纵向中心线。 ⑷猫爪横销：起着横销作用，又对汽缸起着支承作用。猫爪一般装在前轴承座及双缸汽轮机中间轴承座的水平接合面上，是由下汽缸或上汽缸端部突出的猫爪，特制的销子和螺栓等组成。猫爪横销的作用是：保证汽缸在横向的定向自由膨胀，同时随着汽缸在轴向的膨胀和收缩，推动轴承座向前或向后移动，以保持转子与汽缸的轴向相对位置。 ⑸角销：装在排汽缸前部左右两侧支撑与基础台板间。销子与销槽的间隙为0.06～0.08mm。 斜销是一种辅助滑销，不经常采用，它能起到纵向及横向的双重导向作用。 82．什么是汽轮机膨胀的“死点”，通常布置在什么位置？ 横销引导轴承座或汽缸沿横向滑动并与纵销配合成为膨胀的固定点，称为“死点”。也即纵销中心线与横销中心线的交点。“死点”固定不动，汽缸以“死点”为基准向前后左右膨胀滑动。对凝汽式汽轮机来说，死点多布置在低压排汽口的中心线或其附近，这样在汽轮机受热膨胀时，对于庞大笨重的凝汽器影响较小。国产200MW和125MW汽轮机组均设两个死点，高、中压缸向前膨胀，低压缸向发电机侧膨胀，各自的绝对膨胀量都可适当减小。 83．汽轮机联轴器起什么作用？有哪些种类？各有何优缺点？ 联轴器又叫靠背轮。汽轮机联轴器是用来连接汽轮发电机组的各个转子，并把汽轮机的功率传给发电机。汽轮机联轴器可分为刚性联轴器、半挠性联轴器和挠性联轴器。以下介绍这几种联轴器的优缺点。刚性联轴器：优点是构造简单、尺寸小、造价低、不需要润滑油。缺点是转子的振动、热膨胀都能相互传递，校中心要求高。半挠性联轴器：优点是能适当弥补刚性靠背轮的缺点，校中心要求稍低。缺点是制造复杂、造价较大。挠性联轴器：优点是转子振动和热膨胀不互相传递，允许两个转子中心线稍有偏差。缺点是要多装一道推力轴承，并且一定要有润滑油，直径大，成本高，检修工艺要求高。大机组一般高低压转子之间采用刚性联轴器，低压转子与发电机转子之间采用半挠性联轴器。 84．刚性联轴器分哪两种？ 刚性联轴器又分装配式和整锻式两种型式。 装配式刚性联轴器是把两半联轴器分别用热套加双键的方法，套装在各自的轴端上，然后找准中心、铰孔，最后用螺栓紧固；整锻式刚性联轴器与轴整体锻出。这种联轴器的强度和刚度都比装配式高，且没有松动现象。为使转子的轴向位置作少量调整，在两半联轴器之间装有垫片，安装时按具体尺寸配制一定厚度的垫片。 ．什么是半挠性联轴器？85． 半挠性联轴器的结构是在两个联轴器间用半挠性波形套筒连接，并用螺栓紧固。波形套筒在
起重机的机械组成及工作原理
起重机的组成及工作原理 起重机由驱动装置、工作机构、取物装置、操纵控制系统和金属结构组成。通过对控制系统的操纵，驱动装置将动力的能量输入，转变为机械能，在传递给取物装置。取物装置将被搬运物体与起重机联系起来，通过工作机构单独或组合运动，完成物体搬运任务。可移动金属结构将各组成部分连接成一个整体，并承载起重机的自重和吊重。 起重机的组成及工作原理 图2-3起重机的工作原理 一、驱动装置 驱动装置是用来驱动工作机构的动力设备。常见的驱动设备有电力驱动、内燃机驱动和人力驱动等，电能是清洁、经济的能源，电力驱动是现代起重机的主要驱动方式。 二、工作机构 工作机构包括：起升机构、运行机构。 a)起升机构是用来实现物体的垂直升降的机构是任何起重机部可缺少的部分，因此它是起重机最主要、最基本的机构。 b)运行机构是通过起重机或起升小车来实现水平搬运物体的机构，可分为有轨运行和无轨运行。 三、取物装置 取物装置是通过吊钩将物体与起重机联系起来进行物体吊运的装置。根据被吊物体不同的种类、形态、体积大小，采用不同种类的取物装置。合适的取物装置可以减轻工作人员的劳动强度，大大提高工作效率。防止吊物坠落，保证工作人员的安全和吊物不受损伤时对取物装置安全的基本要求。 四、金属结构 金属结构是以金属材料轧制的型钢和钢板做为基本构件，通过焊接、铆接、螺栓连接等方法，按一定的组成规则连接，承受起重机的自重和载荷的钢结构。
金属结构的重量大约是整台起重机的40%-70%左右，重型起重机可达到90%；金属结构按照它的构造可分为实腹式和格构式两类，组成起重机的基本受力构件。起重机金属结构的工作特点有受力复杂、自重大、耗材多和整体可移动性。起重机的金属结构是起重机的重要组成部分，它是整台起重机的骨架，将起重机的机械和电气设备连接组合成一个有机的整体，承受和传递作用在起重机上的各种载荷并形成一定的作业空间，以便使起吊的重物搬运到指定的地点。 五、控制操纵系统 通过电气系统控制操纵起重机各机构及整机的运动，进行各种起重作业。 控制操纵系统包括各种操纵器、显示器及相关元件和线路，是人机对话的接口。该系统的状态直接影响到起重机的作业、效率和安全等。 起重机与一般的机器的显着区别是庞大、可移动的金属结构和多机构组合工作。间歇式的循环作业、起重载荷的不均匀性、各机构运动循环的不一定性、机构负载的不等时性、多人参与的配合作业的特点，又增加了起重机的复杂性、安全隐患多、危险范围大。 纽科伦（新乡）起重机有限公司
Nikon光刻机对准系统功能原理
Nikon光刻机对准系统功能原理 投影光刻机对准系统功能原理 1 对准系统简介 对准系统的主要功能就是将工件台上硅片的标记与掩膜版上的标记对准，其标记的对准精度能达到±0.4μm （正态分布曲线的3σ值）。因为一片硅片在一个工艺流程中的曝光次数可能达到30次，而对准精度直接影响硅片的套刻精度，所以硅片的对准精度非常的关键。 由于对准系统对硅片标记的搜索扫描有一定的范围，它在X方向和Y方向都只能扫描±44μm，所以硅片被传送到工件台上进行对准之前，需要在预对准工件台上先后完成两次对准，即机械预对准和光学预对准，以便满足精细对准的捕捉范围。注意：本文所提到的对准都是所谓的精细对准。 PAS2500/10投影光刻机对准系统主要由三个单位部分构成：照明（对准光源）部分，双折射单元和对准单元。这三个单元与掩膜版、硅片、以及投影透镜的相对位置如图1所示，在图中可以看出，对准系统中用了两个完全相同的光路，这是为了满足对准功能的需要。 1.1 对准系统的光学结构和功能 由于对准系统中的两条完全相同，所以在下面的介绍中只详细地阐述了其中的一条光路。在对准系统中，照明部分的主要部件就是激光发射器，它产生波长为633nm的线性极化光，避免在硅片对准的过程中使硅片被曝光（硅片曝光用的光为紫外光）。然后对准激光将通过一系列的棱镜和透镜进入双折射单元，该激光将从双折射单元底部射出，通过曝光的投影透镜照到硅片的标记上；而经过硅片表面的反射后由原路返回，第二次经过双折射单元，由双折射单元的顶部射出，再经过聚焦后对准到掩膜版的标记上。 在对准单元内，硅片的标记图象和掩膜版标记的图象同时通过一个调制器后，将被聚焦到一个Q-CELL光电检测器上。此调制器是用来交替传送两个极化方向的硅片标记图象，Q-CELL光电检测器将对硅片的标记的每个极化方向图象分别产生一个电信号，由此产生的电信号的振幅取决于该极化方向硅片标记的图象与掩膜版标记图象在Q-CELL的显示比例。 硅片上的对准标记如图2所示，标记分为四个象限，每个象限有8μm或8.8μm的对准条，其中有两个象限的对准条用来对准X向，另外两个象限用来对准Y向。而Q-CELL光电检测器的每一个单元对应标记的一个象限，当在Q-CELL检测器的每一个单元中，两个极化方向的标记图象的能量都相等的时候，就表明硅片与掩膜版的标记完全对准了。从图1中可以看到对准光束在经过对准单元的时候被分成了两束，一束激光将通过调制器到达Q-CELL光电检测器，而另一束激光则以视频的形式反馈到操作台。通过操作台上的视频监视器可以直观的看到标记的移动和对准不同标记时位置的相对变化。虽然是两个不同极化方向的硅片标记与掩膜版标记同时对准，但是由于它们是同步的，彼此之间几乎看不到有何不同，所以只有一个极化图象被显示。 1.2 对准系统的电路部分 对准系统的电路部分主要的功能是： 1、产生一个信号去驱动光学调制器。 2、处理Q-CELL光电检测器产生的信号。 光学调制器的驱动：该调制器信号要求频率为50Hz的正弦信号，其振幅要求能满足对最大的Q-CELL检测信号起调制作用。 Q-CELL检测信号的处理：在对准的时候，工件台将首先沿X轴向缓慢地带动E-CHUCK上的硅片移动，进行X轴向对准，当硅片标记上X向光栅与对应的掩膜版上X向光栅对准时，将产生一个对准电信号，该信号以中断信号的形式输入计算机，X向对准的两个象限光栅都将产生其各自的中断信号。当产生中断信号的同时，计算机将记录下此时工件台的位置。在X向对准的时候，一个标记中两个象限的光栅同时参与，在每个象限中光栅条纹之间的间距是一个恒定的常数，但是这两个象限的光栅条纹间距并不相同，如图2所示。在对准扫描的过程中，每一个象限中的每一条光栅条纹都将会产生各自的一个中断信号，由于两个象限的光栅条纹间距不同，所以在扫描的时候只能有一个点将同时产生两个中断信号，而这个点就是在X