微推力器是实现卫星姿态与轨道控制不可或缺的执行机构,精确测量其推力性能至关重要.针对传统微推力测量装置存在的推力力臂难以精确测定,羽流随扭摆转动而偏转以及装配调试复杂等问题,设计并研制了一种基于罗伯威尔平衡结构的新型微推...微推力器是实现卫星姿态与轨道控制不可或缺的执行机构,精确测量其推力性能至关重要.针对传统微推力测量装置存在的推力力臂难以精确测定,羽流随扭摆转动而偏转以及装配调试复杂等问题,设计并研制了一种基于罗伯威尔平衡结构的新型微推力测量装置.该装置的推力力臂长度固定,不受微推力器安装位置的干扰,有效消除了力臂测量引入的不确定度,同时降低了微推力器的装配与调试难度.此外,该装置确保了推力羽流在扭摆转动过程中不发生偏转,便于同步监测推力器羽流信息.本研究利用电磁标准力对其开环和闭环两种测量模式开展了性能测试与评估,并使用该装置对一套冷气微推力器进行了标定.性能测试结果显示,在开环模式下,该装置量程为2 m N,分辨力优于1μN,包含因子为3时的测量不确定度为2.33μN+0.99%T(其中T为实测力值).在闭环模式下,测量量程达到100 mN,分辨力优于5μN,测量不确定度则为18.00μN+0.31%T.该装置可满足多种微牛级至毫牛级微推力器的推力测量需求,为我国商业航天的快速发展提供助力.展开更多
目的活细胞在体分子之间或者分子内部力的定量测量是阐释其力学生物学规律的基础。目前具有可控几何形状的、特定阈值范围的DNA纳米结构力学探针是胞外受体-配体相互作用力在体测量的理想手段。但是,由于细胞铺展、迁移等生物学行为导...目的活细胞在体分子之间或者分子内部力的定量测量是阐释其力学生物学规律的基础。目前具有可控几何形状的、特定阈值范围的DNA纳米结构力学探针是胞外受体-配体相互作用力在体测量的理想手段。但是,由于细胞铺展、迁移等生物学行为导致的加载环境变化,DNA力学探针是否以及如何受到加载率等因素调控尚不清楚。方法本工作以一种生物素化的,具有4.2、12与19 p N 3种不同力学阈值的,可逆型DNA力学探针为对象,采用单分子原子力显微镜技术,通过设定不同回拉速率(100~1000 nm/s),定量考察不同加载率下力学探针的阈值分布以及生物素-链霉亲和素相互作用力的变化。结果通过空白对照、生物素阻断以及阳性条件下黏附概率的显著性差异,确定了实验体系的可行性与可靠性。实验测量获得的3种探针力学阈值分布与其标定值相当。随着回拉速率的增加,3种DNA力学探针阈值分布无明显变化,而生物素-链霉亲和素之间的相互作用则随着回拉速率逐渐增加。结论本工作表明加载率对可逆型DNA力学探针与受体-配体相互作用的不同调控作用,为深入理解其作用机制提供基础数据。展开更多
文摘微推力器是实现卫星姿态与轨道控制不可或缺的执行机构,精确测量其推力性能至关重要.针对传统微推力测量装置存在的推力力臂难以精确测定,羽流随扭摆转动而偏转以及装配调试复杂等问题,设计并研制了一种基于罗伯威尔平衡结构的新型微推力测量装置.该装置的推力力臂长度固定,不受微推力器安装位置的干扰,有效消除了力臂测量引入的不确定度,同时降低了微推力器的装配与调试难度.此外,该装置确保了推力羽流在扭摆转动过程中不发生偏转,便于同步监测推力器羽流信息.本研究利用电磁标准力对其开环和闭环两种测量模式开展了性能测试与评估,并使用该装置对一套冷气微推力器进行了标定.性能测试结果显示,在开环模式下,该装置量程为2 m N,分辨力优于1μN,包含因子为3时的测量不确定度为2.33μN+0.99%T(其中T为实测力值).在闭环模式下,测量量程达到100 mN,分辨力优于5μN,测量不确定度则为18.00μN+0.31%T.该装置可满足多种微牛级至毫牛级微推力器的推力测量需求,为我国商业航天的快速发展提供助力.
文摘目的活细胞在体分子之间或者分子内部力的定量测量是阐释其力学生物学规律的基础。目前具有可控几何形状的、特定阈值范围的DNA纳米结构力学探针是胞外受体-配体相互作用力在体测量的理想手段。但是,由于细胞铺展、迁移等生物学行为导致的加载环境变化,DNA力学探针是否以及如何受到加载率等因素调控尚不清楚。方法本工作以一种生物素化的,具有4.2、12与19 p N 3种不同力学阈值的,可逆型DNA力学探针为对象,采用单分子原子力显微镜技术,通过设定不同回拉速率(100~1000 nm/s),定量考察不同加载率下力学探针的阈值分布以及生物素-链霉亲和素相互作用力的变化。结果通过空白对照、生物素阻断以及阳性条件下黏附概率的显著性差异,确定了实验体系的可行性与可靠性。实验测量获得的3种探针力学阈值分布与其标定值相当。随着回拉速率的增加,3种DNA力学探针阈值分布无明显变化,而生物素-链霉亲和素之间的相互作用则随着回拉速率逐渐增加。结论本工作表明加载率对可逆型DNA力学探针与受体-配体相互作用的不同调控作用,为深入理解其作用机制提供基础数据。
