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微机电系统和微结构及其在航天中的应用

微机电系统和微结构及其在航天中的应用

  • 字数: 405.00千字
  • 装帧: 平装
  • 出版社: 清华大学出版社
  • 作者: (美)罗伯特.奥西安德 等 著作 尤政 译者
  • 出版日期: 2013-12-01
  • 商品条码: 9787302334859
  • 版次: 1
  • 开本: 其他
  • 页数: 247
  • 出版年份: 2013
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精选
内容简介
编辑推荐语:1959年12月美国物理学家,诺贝尔奖得主,Richard Feynmnan发表的有名演讲昭示了微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)的来临。微机电系统是指可以批量制造的,集微结构、微传感器、微执行器以及信号处理和控制电路等于一体的器件或系统。其具有体积小、重量轻、功耗低、批量生产等显著特征。同时,微机电系统技术是一个交叉学科领域,融合了机械、电子、材料、物理、化学、控制、工艺等多个学科。其涵盖了微惯性器件、微光学器件、微化学和生物芯片、射频器件和能源器件等多个应用领域。在微纳米见方的尺度上集成了传感、转换、处理和执行等多相功能,改变了人类感知和控制世界的方式。因此,MEMS自20世纪80年代中后期崛起以来,受到了发达国家国防部门的普遍高度重视。到2010年MEMS产品的销售额达到80亿美元,并以每年10%以上的速度增长。
到目前为止,靠前还没有系统阐述微机电系统技术在航天应用方面的参考书。由Robert Osiander、M. Ann Garrison Darrin和John L. Champion三位教授主持编著的《MEMS and Microstructures in Aerospace Applications》这本书,是联合了James J. Allen等十几位知名教授根据他们自己在微机电系统技术及其在航天领域应用方面多年的研究成果总结共同完成的专著。其内容主要涵盖了微机电系统技术本身、微机械结构、器件(部件)和系统在航天领域应用中需要特别考虑和研究的方方面面,具体包括:(1)微机电部件和系统技术概论;(2) 微机电系统技术在航天的使命;(3) 微细加工工艺;(4)空间环境和太空辐射对航天用微机电器件的影响;(5)MEMS技术在航天系统、仪器、通讯、热控、导航、推进等方面的应用;(6)MEMS封装、材料、可靠性和测试验证在航天应用中的考虑。总的来看,这本书基本概念比较清楚,内容丰富,具有一定的参考价值,适合于航天领域的设计师、工程师、管理者和高校院所的航天科研人员和高年级本科生、研究生和相关科技人员阅读。
作者简介
    罗伯特·奥西安德(Robert Osiander),在1991年获得德国慕尼黑工业大学的博士学位。之后他曾在JHU/APL研究所及技术开发中心工作,并在2003年成为传感器科技项目组的助理主管,2004年成为核心的专业成员之一。Osiander博士目前的研究方向包括微机电系统(MEMS)、纳米技术、太赫兹成像和传感器、通信、热控和空间技术。他是美国宇航局2005年推出的新千年空间技术任务之一“航天器散热控制MEMS百叶窗”的主要研究者。Osiander博士还制定了一项开发碳纳米管(CNT)为基础的热控涂层的研究计划。

    M.安·加里森·达林(M.Ann Garrison Barrin),一个核心的专业工作人员,也是美国约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的研究和技术开发中心的项目经理。她在政府部门(美国航天局、国防部)和关于空间飞行任务的技术发展、应用、运输的民营企业方面有着超过20年的经验。她拥有技术管理方面的理科硕士学位,撰写了数篇关于技术插入的文章,并带有多项专利。Darrin女士从1993年到1998年是美国宇航局戈达德空间飞行中心电子元器件、包装与材料科学学院的院长。她在航天工程管理、微电子和半导体、包装以及优选小型化方面有着广泛的背景。Darrin女士是中大西洋MEMS联盟的联合。

    约翰·L.钱皮恩(John L.Champion),美国约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(JHU/APL)研究和技术开发中心(RTDC)的一个项目经理。他在1996年获得美国约翰·霍普金斯大学材料科学系博士学位。Champion博士研究的方向包括用于防御和空间应用的MEMS系统的设计、制造和鉴定。他参与了JHU/APL洛伦兹力式磁强计的研究和基于MEMS技术的航天器热控制的可变反射的概念设计。这项和美国宇航局戈达德空间飞行中心的合作被选为新千年计划空间技术5(ST5)的三个微型卫星之一的示范技术。Champion博士的研究为探讨层状结构的热致变形。他已经在该领域出版和发表了数篇文章。
目录
第1章  概论
1.1  概述
1.2  背景和意义
1.3  航天用的MEMS器件
1.3.1  数字微型推进项目STS?93
1.3.2  皮卫星任务
1.3.3  天蝎座亚轨道示范
1.3.4  基于MEMS的微型卫星侦察器系列
1.3.5  导弹和军火?惯性测量单元
1.3.6  蛋白石、蓝宝石和绿宝石
1.3.7  国际案例
1.4  微机电系统和微结构在航天中的应用
1.4.1  对MEMS的理解和MEMS的展望
1.4.2  航天系统和仪器中的MEMS
1.4.3  卫星分系统中MEMS
1.4.4  MEMS技术航天领域应用的插入点
1.5  小结
参考文献
第2章  MEMS技术在航天任务中的应用前景
第3章  MEMS加工
第4章  空间环境因素对微纳米技术的影响
第5章  空间辐射影响和微机电系统
第6章  微纳米技术在空间系统的应用
第7章  微加工技术在科学仪器方面的应用
第8章  微机电系统在航天器通信中的应用
第9章  航天器热控制中的微系统
第10章  航天器制导、导航和控制中的微系统
第11章  微推进技术
第12章  空间应用的MEMS封装技术
第13章  关键性空间应用的处理与污染控制的考虑
第14章  MEMS应用的材料选择
第15章  基于空间的MEMS设计和应用的可靠性测试
第16章  航天微机电系统与微结构的保障方法

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