《近場顯微拉曼光譜實驗力學測試理論與套用技術研究》是依託天津大學，由仇巍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：近場顯微拉曼光譜實驗力學測試理論與套用技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：仇巍
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近場拉曼光譜技術具有納觀尺度的空間解析度，能夠同時獲得被測物的納觀形貌圖像和拉曼散射圖譜，並對材料的本徵與非本徵物理、力學、材料因素都敏感，有可能成為一種新的納米尺度的無損、原位、活體表征的實驗力學測試手段，但尚需要著力解決相關實驗力學測試理論和光譜信息處理與力學量的提取識別這兩個方面的關鍵瓶頸問題。本申請項目擬在國家自然科學基金的支持下，開展近場拉曼實驗力學測試理論與套用技術的研究。通過引入實驗狀態反饋和探針偏振選擇建立近場拉曼力學量的測量理論，通過譜線的數學擬合與分離技術解決抑噪問題，發展力學參量的提取與識別方法，並實現包括目標力學參量在內的多種物理與材料信息的協同測量與表征，建立可實現納觀尺度精細測量的近場拉曼光譜實驗力學測試系統，從而為微納尺度力學測試提供新的手段。
結題摘要
近場拉曼光譜技術具有納觀尺度的空間解析度，能夠同時獲得被測物的納觀形貌圖像和拉曼散射圖譜，並對材料的本徵與非本徵物理、力學、材料因素都敏感，有可能成為一種新的納米尺度的無損、原位、活體表征的實驗力學測試手段，但尚需要著力解決若干方面的關鍵瓶頸問題。本項目在國家自然科學基金的支持下，圍繞著近場拉曼實驗力學測試理論與套用技術的開展研究，在近場/顯微拉曼實驗力學表征方法（理論、技術、系統及套用）、基於納米感測的拉曼應變測量方法（理論、技術與套用）和碳納米管纖維材料的納－微－巨觀多尺度力學性能研究三個主要方面取得了較為突出的學術進展。 1、面向納米材料近場拉曼實驗力學測試，在表征理論方面開展了納米顆粒/薄膜力學性能及其尺寸效應的低頻拉曼光譜表征方法的研究；在數據分析方面，發展了面向多物理量協同測量的拉曼光譜全譜形分析方法。在試驗系統方面，設計了適於近場拉曼力學測量的專用載入與夾持系統和可實現線偏振方向連續協同/協異控制與線圓偏切換的偏振控制組件，在套用研究方面，開展了多層應變矽薄膜結構和MEMS多層膜結構的本證應力與界面應變梯度的實驗分析。 2、面向微尺度拉曼感測測量，提出了以碳納米管為感測介質的平面應變測量實驗理論與拉曼應變花技術，並通過發展廣義化模型、感測介質擴展、模型與標定相結合等方式，摒除了感測測量對系統的選擇性和介質的依賴性，構建了廣譜的應變感測方法，並實現了微尺度感測介質製備和實驗方式的多樣化和標準化。 3、面向納米結構跨尺度力學行為表征，提出了聯合多種實驗力學技術的多尺度實驗力學協同測量方法開展了對碳納米管纖維材料宏－細－微尺度結構的載荷回響及變形機理的實驗分析。 在本項目支持下，任務書中的逐項研究目標已基本完成。截止於2013年底總計發表（含收錄待發表）學術期刊論文總計15篇，其中SCI檢索論文12篇（1篇為SCI一區）；申請專利4項，獲得專利授權3項。參加國際學術會議9人次，國內重要會議6人次，培養研究生7名（已畢業4名），項目負責人入選2013年教育部新世紀優秀人才支持計畫，本項目後續研究已獲得國家基金面上項目（批准號11272232）繼續支持。
