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波前高阶像差检查仪的原理

波前高阶像差检查仪的原理
波前高阶像差检查仪的原理

波前高阶像差检查仪的原理

波前高阶像差检查仪(wavefront aberrometer),原本应用于太空科技,利用光波回

弹的数据来计算银河系星球的光年、形状、大小。而后为了更深入了解眼球内部结构对屈光度数的整体影响,发展运用在眼球视力的检查上,以便在激光治疗时,为角膜量身订做出专有数据,以达到更佳的视力表现。

现今在施行消除近视、远视、散光的度数的激光视力矫正手术后,患者的视力大多仅能达到术前配镜最好的视力,少有超越原来的配镜视力;而小光斑飞点扫瞄激光

搭配波前(Wavefront) 理论,便是以量身订做的概念,为LASIK手术规划了一片美好的远景,让完美视力变得可能

何谓虚拟镜片(PreVue Lens)?

目前新的准分子激光矫正近视系统,让病患在做完波前像差分析后,可依据该数据透过激光系统对两片“虚拟镜片”进行打磨,病患透过打磨完成的虚拟镜片便可

预先体验手术后的视力表现,对目前近视激光手术动辄1.2以上的视力表现,多数人可

能打从出生到现在都无缘见识过,透过虚拟镜片便可以让您先行体验并对手术更具信心。

波前是由美国太空总署(NASA)所开发出来的技术,用于改善远距离摄影时

所面临的像差问题,以取得清晰的天文相片。近几年来有厂商将波前技术引进眼科,做为检查像差之用,这样的仪器便是“波前像差分析仪”。波前像差分析仪可以精确显示每个患者的眼球屈光数据,当数据输入激光系统后,便能为患者“量身订作”设计出最佳手术方案。

何谓像差(Aberration)?

光线通过不同的介质,会产生不等的折射,到达观测点时便可能焦点不一的模糊现象,这就是像差。以人眼来说,角膜,水晶体及眼内的房水,玻璃体都会对光线产生折射,如果其中一项或多项有不规则状况,看到的影像便可能模糊不清。

目前眼科界将像差分成低阶及高阶像差两种:低阶像差就是一般所谓的近视、远视及规则散光等屈光不正现象,高阶像差则是不规则的散光。

传统的视力检查项目只能显示出低阶像差,造成一些本身有高阶像差的患者对

雷射手术的结果不甚满意(即使视力已达1.0),甚至质疑医师是否手术不当,让这些医师真是含冤莫辩,不过在波前像差分析仪推出后,这种情况便得以改善。

光线通过不同的介质,会产生不等的折射,到达观测点时便可能焦点不一的模糊现象,这就是像差。以人眼来说,角膜,水晶体及眼内的房水,玻璃体都会对光线产生折射,如果其中一项或多项有不规则状况,看到的影像便可能模糊不清。目前眼科界将像差分成低阶及高阶像差两种:低阶像差就是一般所谓的近视、远视及规则散光等屈光不正现象,高阶像差则是不规则的散光。

传统的视力检查项目只能显示出低阶像差,造成一些本身有高阶像差的患者对

雷射手术的结果不甚满意(即使视力已达1.0),甚至质疑医师是否手术不当,让这些医师真是含冤莫辩,不过在波前像差分析仪推出后,这种情况便得以改善

波前像差仪在眼科的应用现状

波前像差仪在眼科的应用现状 摘要】眼科屈光手术的发展使波前像差仪的应用日益广泛,本文对临床常用的 波前像差仪的原理和波前像差仪的应用领域加以综述。 【关键词】波前像差仪;原理;临床应用【中图分类号】R473【文献标识码】A 【文章编号】2096-0867(2015)-08-129-03Application of Wavefront Aberration in ophthalmologyGuo-Feng Fang1, Ya-Qin Jiang2,Xu-Dong Huang3AbstractRapid development of ophthalmic refractive surgery lead to aberrometer used widely, the review is to introduct principles andapplications of Aberrometer.KEYWORDS: aberrometer; Principle ;clinical application 引言随着眼科学的发展,人们日趋关注对视觉质量的研究,通过矫正像差 来改善视功能[1, 2]已越来越受到人们的重视。怎样精确地测量像差显得尤为重要,波前像差仪可作为一种客观的检查仪器, 检测人眼的像差, 分析人眼光学系统中存 在的各种像差并评价人眼的成像质量[3]。 波前像差仪的分类和原理临床上较为常用的波前像差仪中,设计原理主要包 括Hartmann-Shack(H-S)原理、光路追迹原理、Tcherning 原理或视网膜检影原理。其基本原理是一致的,即选择性地监测通过瞳孔的部分光线, 将其与无像差 的理想光线进行比较, 通过数学函数将像差以量化形式表达出来[4]。 1.Hartmann-Shack 原理假设眼睛是无像差的正视眼,射入眼内的光束从眼睛 出射的是平面波前,若出射波是平面波,光线就会聚焦在光轴的焦点上,否则将会 根据局部波前的倾斜程度和方向发生位移。CCD 相机上的不规则点像阵列,与理想 位置点像的偏差及显微透镜的焦距, 推导出主光线斜率和波前的整体形式。这种 波前检测方法的局限性为:黄斑下脉络膜的干扰产生的散射会引起干扰性的回波,激光光源中的小斑点、黄斑部被照亮的程度以及质量,也是限制波前检测的准确性 的因素。而采集频率的提高有助于波前探测达到一个理想的程度[5]。代表仪器包 括WASCA 波前像差仪、Mult ispot-1000波前像差仪和Zywave 波前像差仪。 2.光路追迹原理由红外激光束(波长785nm )发出的平行激光光束经瞳孔进入 眼底, 由CCD 相机采集视网膜图像。屈光介质的存在使投射到视网膜上的光线发 生偏移, 其偏移可以通过投射在视网膜上的格栅观察到, 根据偏移的结果计算出相 应的波阵面像差。该系统逐点连续性的扫描,限制了实时性方面的应用[4],可在人眼调节状态下进行测量的特点,适用于各种类型和大小的瞳孔[7]。代表仪器是ITrace 波前像差仪。 3.Tcherning 原理视网膜检影原理据测得的时间差来计算人眼的波前像差。 与光路追迹原理比较,其测量像差的范围更广, 分辨率更高。但不可避免双通道 引起的偏差的影响,逐点连续性的扫描,同样限制了其实时性方面的应用[4]。代表仪器OPD-ScanARK-10004波前像差仪在眼科的应用1.泪膜视物模糊是干眼症的症 状之一,泪膜的厚度或规则性的改变会导致眼像差的增加[9]。波前像差仪的应用 可以定量评价视觉质量以及干眼症患者的治疗效果[10]。Robert Montés-Micó等[11]发现干眼症患者有更多的像差,包括高阶像差、彗差和球面像差,并指出角 膜表面泪膜的不规则性导致像差的出现。Kaevalin Lekhanont 等[8]选取50 位干眼 症患者,对患者随机选取一只眼滴入0.18%低渗透明质酸钠溶液,另一只眼滴入0.9%生理盐水,测量结果发现,透明质酸钠并不能减少干眼症患者的高阶像差。 2.白内障波前像差仪在白内障方面的应用价值广泛。 2.1 观察早期晶状体混浊变化及评估早期白内障患者视觉质量王开杰等[12]对

超声波焊接原理及材料对其的影响

★超声波焊接是热塑性塑料在超声波振动作用下,由于表面分子间摩擦生热而使两块塑料熔接在一起的焊接方法。 超声波金属焊接: 1、超声波金属焊接 超声波金属焊接的优点在于快速、节能、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工;缺点是所焊接金属件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊点位不能太大、需要加压。超声波金属焊接是一种机械处理过程,在焊接过程中,并无电流在被焊件中流过,也无诸如电焊模式的焊弧产生,由于超声焊接不存在热传导与电阻率等问题,因此对于有色金属材料来说,无疑是一种理想的金属焊接设备系统,对于不同厚度的片材,能有效地进行焊接。 超声波焊接原理: 超声波塑料焊接机超声波塑料焊接原理 当超声波作用于热塑性的塑料接触面时,会产生每秒几万次的高频振动,这种达到一定振幅的高频振动,通过上焊件把超声能量传送到焊区,由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大,因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差,一时还不能及时散发,聚集在焊区,致使两个塑料的接触面迅速熔化,加上一定压力后,使其融合成一体。当超声波停止作用后,让压力持续几秒钟,使其凝固成型,这样就形成一个坚固的分子链,达到焊接的目的,焊接强度能接近于原材料强度。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅,所加压力及焊接时间等三个因素,焊接时间和焊头压力是可以调节的,振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互作用有个适宜值,能量超过适宜值时,塑料的熔解量就大,焊接物易变形;若能量小,则不易焊牢,所加的压力也不能太大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积 原理分析图

超声波焊接优点: 1、超声波塑料焊接优点:焊接速度快,焊接强度高、密封性好;取代传统的焊接/粘接工艺,成本低廉,清洁无污染且不会损伤工件;焊接过程稳定,所有焊接参数均可通过软件系统进行跟踪监控,一旦发现故障很容易进行排除和维护。 2、超声波金属焊接优点:1)、焊接材料不熔融,不脆弱金属特性。2)、焊接后导电性好,电阻系数极低或近乎零。3)、对焊接金属表面要求低,氧化或电镀均可焊接。4)、焊接时间短,不需任何助焊剂、气体、焊料。5)、焊接无火花,环保安全。 超声波金属焊接适用产品: 1)、镍氢电池镍氢电池镍网与镍片互熔与镍片互熔。2)、锂电池、聚合物电池铜箔与镍片互熔,铝箔与铝片互熔。3)、电线互熔,偏结成一条与多条互熔。4)、电线与名种电子元件、接点、连接器互熔。5)、名种家电用品、汽车用品的大型散热座、热交换鳍片、蜂巢心的互熔。6)、电磁开关、无熔丝开关等大电流接点,异种金属片的互熔。7)、金属管的封尾、切断可水、气密。 超音波的熔焊应用方法: 一、熔接法:以超音波超高频率振动的焊头在适度压力下,使二块塑胶的接合面产生摩擦热而瞬间熔融接合,焊接强度可与本体媲美,采用合适的工件和合理的接口设计,可达到水密及气密,并免除采用辅助品所带来的不便,实现高效清洁的熔接。二、铆焊法:将超音波超高频率振动的焊头,压着塑胶品突出的梢头,使其瞬间发热融成为铆钉形状,使不同材质的材料机械铆合在一起。三、埋植:藉着焊头之传道及适当之压力,瞬间将金属零件(如螺母、螺杆等)挤入预留入塑胶孔内,固定在一定深度,完成后无论拉力、扭力均可媲美传统模具内成型之强度,可免除射出模受损及射出缓慢之缺点。四、成型:本方法与铆焊法类似,将凹状的焊头压着于塑胶品外圈,焊头发出超音波超高频振动后将塑胶溶融成形而包覆于金属物件使其固定,且外观光滑美观、此方法多使用在电子类、喇叭之固定成形,及化妆品类之镜片固定等。五、点焊:A、将二片塑胶分点熔接无需预先设计焊线,达到熔接目的。B、对比较大型工件,不易设计焊线的工件进行分点焊接,而达到熔接效果,可同时点焊多点。六、切割封口:运用超音波瞬间发振工作原理,对化纤织物进行切割,其优点切口光洁不开裂、不拉丝。超声波金属焊接机2、超声波金属焊接原理是利用超声频率(超过16KHz )的机械振动能量,连接同种金属或异种金属的一种特殊方法.金属在进行超声波焊接时,既不向工件输送电流,也不向工件施以高温热源,只是在静压力之下,将框框振动能量转变为工作间的摩擦功、形变能及有限的温升.接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接.因此它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象.超

电位差计的原理和使用

实验八 电位差计的原理和使用 【实验目的】 1.掌握电位差计的工作原理和正确使用方法,加深对补偿法测量原理的理解和运用。 2.训练简单测量电路的设计和测量条件的选择。 【实验仪器】 UJ31型直流电位差计、SS1791双路输出直流稳压电源、标准电池、标准电阻、AC15/5灵敏电流计、FJ31型直流分压箱、滑线变阻器、直流电阻箱、待校验电表、待测干电池、待测电阻、开关和导线等。 【实验原理】 如图5.8.1所示,电位差计的工作原理是根据电 压补偿法,先使标准电池E n 与测量电路中的精密电阻R n 的两端电势差U st 相比较,再使被测电势差(或电压)E x 与准确可变的电势差U x 相比较,通过检流计G 两次指零来获得测量结果。电压补偿原理也可从电势差计的“校准”和“测量”两个步骤中理解。 校准:将K 2打向“标准”位置,检流计和校准电路联接,R n 取一预定值,其大小由标准电池E S 的电动势确定;把K 1合上,调节R P ,使检流计G 指零,即E n = IR n ,此时测量电路的工作电流已调好为 I = E n /R n 。校准工作电流的目的:使测量电路中的R x 流过一个已知的标准电流I o ,以保证R x 电阻盘上的电压示值(刻度值)与其(精密电阻R x 上的)实际电压值相一致。 测量:将K 2打向“未知”位置,检流计和被测电路联接,保持I o 不变(即R P 不变),K 1合上,调节R x ,使检流计G 指零,即有E x = U x = I o R x 。 由此可得x n n x R R E E = 。由于箱式电位差计面板上的测量盘是根据R x 电阻值标出其对应的电压刻度值,因此只要读出R x 电阻盘刻度的电压读数,即为被测电动势E x 的测量值。 所以,电位差计使用时,一定要先“校准”,后“测量”,两者不能倒置。 【实验装置】 1. UJ31型电位差计 UJ31型箱式电位差计是一种测量低电势的电位差计,其测量范围为 mV .V 1171-μ(1K 置1?档)或 mV V 17110-μ(1K 置10?档)。使用 图5.8.1 电位差计的工作原理 + - -++- + -标准 检流计 5.7-6.4V 未知1 未知2 K 1 R P2 R P3 R P1 R n K 2 I II III 1.01×10 ×1 未知1 未知2 标准断断 粗 中 细

波前像差简介 (2)

常识综述从人类视网膜感光细胞的密度推算出人眼的极限视力可达3.0甚至更高,但由于人类进化过程中对远视力的需要逐渐下降,以及角膜和晶状体等器官的光学性能退化等原因,导致出现各种像差,因此人眼的理想视力只有1.5或更差,并且这些像差不能被现有的眼镜和隐形眼镜矫正。 波阵面像差(波前像差)原本是一项天文学技术,其发展由来已久,主要用来纠正天文望远镜等的像差,以便能更清晰地观测到更远距离的天体。像差理论做为研究非理想光学系统的基础早已广泛地应用于制造光学精密仪器,当波前像差技术应用于眼科后,才与我们的生活变得更加关系密切。 目前波前像差仪有很多种,可分为客观法和主观法两类。客观法根据其设计原理,又可分为:出射型像差仪、视网膜像型像差仪和入射可调式屈光计三种类型;主观法即心理物理学检查方法。 客观法的优点是快速、可重复性及可靠性好,但需使用较亮的照明光线,大部分还需要散瞳;主观法无需散瞳,可在眼睛存在调节的状态下检查眼的像差,但需对患者进行训练,检查较慢,可重复性较客观法差。无论是主观法还是客观法像差仪,其基本原理是一样的,即选择性地监测通过瞳孔的部分光线,将其与无像差的理想光线进行比较,通过数学函数将像差以量化形式表达出来。下面根据其设计原理来逐一介绍。 一、客观式像差仪 1 基于Schack-Hartmann像差理论而建立,见图6-1。Schack-Hartmann波阵面感受器通过测量眼底的点光源反射出眼球的视网膜像来测量波阵面像差。即,使一条细窄光束进入眼球,聚焦视网膜上,光线从视网膜上反射出眼球,穿过一透镜组,聚焦在一个CCD上。如受检眼无像差,则反射的平面波聚成一个整齐的点阵格子图,

波前像差仪的标准操作规程

波前像差仪的标准操作规程(SOP) SOP编号:SOP-YK-YQGL-005-1 页数:3 制定人:审核人:批准人: (签名、日期)(签名、日期)(签名、日期)生效日期:颁发日期: 仪器型号:Wavelight ALLEGRO ANALYGER 1071-1-704德国 一、用途 检测屈光系统的像差,引导个体化手术。 二、结构 1.彩色显示屏 2.电脑主机 3.波前像差检查系统

三、操作方法 1.开机 1.1连接UPS后打开计算机开关,打开像差仪开关,进入波前监测系 统。 1.2调整头架位置,去掉镜头盖。 1.3进入病人资料系统,点击新病人,根据检查结果输入病人资料。 注意确认病人姓名,性别和出生日期,防止重名。 1.4注意术前和术后检查次数的正确输入。 2.检查 2.1病人散瞳2次后,瞳孔直径7mm以上进行检查。 2.2调整病人头位,使其保证为水平位置。 2.3每眼每次检查4次为益,从中选择理想图像。 2.4注意是否为中心测试。建议X轴Y轴在0.05以内,Z 轴在0.08 以内。

2.5注意泪膜的完整性,建议在瞬目后拍摄。 2.6图像中心良好标志:十字在瞳孔中心,虚线在瞳孔缘,X,Y,Z 轴在允许范围内。 3.结果分析 3.1初始图象是否为中心,各点分布是否均匀。 3.2X,Y,Z轴是否在允许范围内。 3.3临床检查屈光结果与像差结果的差异。 3.4均方根的结果在光学区为4mm时小于0.24。C7,C8,C12过大 时,均方根小于0.24也应个体化切削。 四、维护 1.操作时不要震动机器。 2.每个月建议进行测试眼的矫正。 3.连接UPS后使用。

超声波焊接原理【深度解析】

超声波焊接原理 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面,在加压的情况下,使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。 超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40 KHz 电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动,随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部,在该区域,振动能量被通过摩擦方式转换成热能,将塑料熔化。超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料,还可以加工织物和薄膜。一套超声波焊接系统的主要组件包括超声波发生器,换能器变幅杆/焊头三联组,模具和机架。线性振动摩擦焊接利用在两个待焊工件接触面所产生的摩擦热能来使塑料熔化。热能来自一定压力下,一个工件在另一个表面以一定的位移或振幅往复的移动。一旦达到预期的焊接程度,振动就会停止,同时仍旧会有一定的压力施加于两个工件上,使刚刚焊接好的部分冷却、固化,从而形成紧密地结合。轨道式振动摩擦焊接是一种利用摩擦热能焊接的方法。在进行轨道式振动摩擦焊接时,上部的工件以固定的速度进行轨道运动——向各个方向的圆周运动。运动可以产生热能,使两个塑料件的焊接部分达到熔点。一旦塑料开始熔化,运动就停止,两个工件的焊接部分将凝固并牢牢的连接在一起。小的夹持力会导致工件产生最小程度的变形,直径在10英寸以内的工件可以用应用轨道式振动摩擦进行焊接。 焊接原理 超声波焊接原理:超声波作用于热塑性的塑料接触面时,会产生每秒几万次的高频振动,这种达到一定振幅的高频振动,通过上焊件把超声能量传送到焊区,由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大,因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差,一时还不能及时散发,聚集在焊区,致使两个塑料的接触面迅速熔化,加上一定压力后,使其融合成一体。当超声波停止作用后,让压力持续几秒钟,

波前相差引导的近视眼准分子激光手术

波前相差引导的准分子激光手术又是怎么回事呢 波前像差技术作为一项天文学技术,唯一通过了美国 FDA认证,是由美国太空总署(NASA)开发出来的,它能数十倍地提高哈勃望远镜的分辨率,最初是为了减少在观察太空物体时产生的扭曲而逐步发展起来的,将此技术开发为医疗用途,运用波前技术功可尽弃在对个体视觉系统的缺陷,进行检测时,比传统的用眼镜和隐形眼镜的方法要精确25倍以上,在矫治近视的切削术过程中,医生就是利用波前提供的信息来进行个性化的治疗的。而且绝大多数航天功臣都选择了波前相差引导的激光近视眼手术,不仅轻松摘掉了眼镜而且术后的视觉质量也非常的高,非常适宜于从事高精度工作的人群。 首先让我们知道物体通过光学系统后,其成像不能准确无误地再现物体原形的现象叫做像差。在我们的屈光系统中不仅存在低阶像差,也就是我们通常所说的近视,远视,老视以及散光。而且也存在各种各样的高阶像差,如球差,彗差,三叶草,四叶草,色差,不规则散光等。不同的高阶像差都不同程度地影响我们的视觉质量。 波前相差技术的应用代表着激光近视眼手术进入了个性化时代,近视手术能够精准的根据每个人不同的检查结果制定针对性的手术治疗方案,更大的提高了近视眼手术的术后视觉效果。 运用波前像差的三方面优势: 一、波前相差引导手术是可以矫正已有的像差; 二、波前相差引导手术是可以避免传统LASIK手术可能造成的新像差; 三、波前相差引导手术通过前两点,可有效提高视觉质量,避免像差造成的术后视力下降。 光学镜片和常规的LASIK手术只能矫正近视、远视和散光这些所谓的低阶像差,而不能矫正高阶像差。常规的LASIK术后常出现视觉质量问题,如对比度下降、眩光、重影等现象,如果进行波前相差引导的LASIK个性化手术的话,不仅可以有效地矫治屈光不正使患者恢复正常的视力,更能针对性地去除妨碍患者视力恢复和影响视觉质量的各种高阶像差,从而使术后的视力更清晰,视觉质量更好。 通过波前像差检查的近视手术有哪些优势 通过波前像差检查的近视手术有哪些优势?天津254医院眼科专家介绍,波前像差技术可以清晰显示患者的眼纹,一种独特的“眼睛指纹”。这项划时代的精确测量技术可以测量整个视路的像差,而不仅仅是瞳孔表面的光折射,可以在整个视路范围内对像差进行量化检查。波前相差技术使眼科手术适应范围更

波前像差历史、测量及其描述方法

视觉波前像差的研究及新进展 传统的人眼视觉光学系统的成像问题,均为近轴光线的成像,即为理想的光学成像,但是在实际的人眼成像系统中往往不可能达到理想的效果,因为人眼光学系统本身存在波前像差。随着眼视光学和相关科学技术的突飞猛进,特别是波前像差测量仪器和图形重建技术的突破,使得波前像差理论由单纯的物理光学概念成为可以影响人眼视觉质量的重要因素。并成为激光矫视领域的研究和应用焦点,在眼科界逐渐被认识且被不断推广。 一、历史回顾 波前技术在激光视力矫正手术问世之前很久就已经出现了。早在几个世纪前,就发现人眼存在单色像差。约400年前,Scheiner在试验中发现,存在屈光问题的眼睛在通过前方2个孔洞看远方的一个物体时会将其看成2个物象,如果3个孔洞,则会看成3个物象。这是观察到的最初级的像差。然而,基于几何光学原理对人眼光学系统特性的传统评价方法存在很大的局限性,直至近代物理学研究发现光具有波粒二象性。研究光粒子性的领域属于几何学范畴,光的波动性领域则属于物理学范畴。 几何光学是光学最早发展起来的学科。在几何光学中,仅以光线的直线传播为基础,研究其在透明介质中的传播规律,例如反射和折射定律。但是有些光学现象,例如衍射、干涉和偏振,不能由反射和折射定律解释,却能很容易由光的横向波动性特征解释,热辐射、光电效应等亦为粒子特性。根据光的波粒二象性理论可以完整评价和描述人眼成像偏差。 Hartman- Shack波前分析仪最早出现的原因是为了天文学的需要。 1900年,天文学家Johannes Hartmann发明了一种测量光线经 过反射镜和镜片的像差的方法,这 样就可以找出反射镜和镜片上的 任何不完美和瑕疵。Hartmann的方 法是使用一个金属圆盘,在上面钻 规则间距的孔洞,然后把圆盘放在 反射镜或镜片的前面,最后再记录 位于反射镜或镜片的焦点的影像。因此,当光线经过一个完美的反射镜或镜片的时候,就会产生一个规则间距光点的影像。假如影像不是规则间距的影像,那么就可以测量出反射镜或镜片的像差。

超声波焊接机的工作原理

超声波焊接机的工作原理 超音波焊接机的工作原理是: 是通过振荡电路振荡出高频信号由换能器转化成机械能(即频率超出人耳听觉阈的高频机械振动能),该能量通过焊头传导到塑料工件上,以每秒上几十万次的振动加上压力使塑料工件的接合面剧烈摩擦后熔化。振动停止后维持在工件上的短暂压力使两焊件以分子链接方式凝固为一体。一般焊接时间小于1秒钟,所得到的焊接强度可与本体相媲美。超声波塑料焊接机可用于热塑性塑料的对焊,也用于铆焊、点焊、嵌入、切除等加工工艺。根据产品的外观来设计模具的大小、形状。 超声波塑料焊接机由气压传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器及工具头和机械装置等组成。 1、气动传动系统 包括有:过滹器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等。 工作时首先由空压机驱动冲程气缸,以带动超声换能器振动系统上下移动,动力气压在中小功率的超声波焊接中气压根据焊接需要调定。 2、控制系统 控制系统由时间继电器或集成电路时间定时器组成。主要功能是:一是控制气压传动系统工作,使其焊接时在定时控制下打开气路阀门,气缸加压使焊头下降,以一定压力压住被焊物件,当焊接完后保压一段时间,然后控制系统将气路阀门换向,使焊头回升复位;二是控制超声波发生器工作时间,本系统使整个焊接过程实现自动化,操作时只启动按钮产生一个触发脉冲,便能自动地完在本次焊接全过程。整个控制系统的顺序是:电源启动一触发控制信号气压传动系统,气缸加压焊头下降并压住焊触发超声发生器工作,发射超声并保持一定焊接时间去除超声发射继续保持一定压力时间退压,焊头回升焊接结束。 3、超声波发生器 (1)功率较大的超声波塑料焊接机,发生器信号采用锁相式频率自动跟踪电路,使发生器输出的频率基本上与换能器谐振频率一致。

波前像差简介

常识综述 从人类视网膜感光细胞的密度推算出人眼的极限视力可达3.0甚至更高,但由于人类进化过程中对远视力的需要逐渐下降,以及角膜和晶状体等器官的光学性能退化等原因,导致出现各种像差,因此人眼的理想视力只有1.5或更差,并且这些像差不能被现有的眼镜和隐形眼镜矫正。 波阵面像差(波前像差)原本是一项天文学技术,其发展由来已久,主要用来纠正天文望远镜等的像差,以便能更清晰地观测到更远距离的天体。像差理论做为研究非理想光学系统的基础早已广泛地应用于制造光学精密仪器,当波前像差技术应用于眼科后,才与我们的生活变得更加关系密切。 目前波前像差仪有很多种,可分为客观法和主观法两类。客观法根据其设计原理,又可分为:出射型像差仪、视网膜像型像差仪和入射可调式屈光计三种类型;主观法即心理物理学检查方法。 客观法的优点是快速、可重复性及可靠性好,但需使用较亮的照明光线,大部分还需要散瞳;主观法无需散瞳,可在眼睛存在调节的状态下检查眼的像差,但需对患者进行训练,检查较慢,可重复性较客观法差。无论是主观法还是客观法像差仪,其基本原理是一样的,即选择性地监测通过瞳孔的部分光线,将其与无像差的理想光线进行比较,通过数学函数将像差以量化形式表达出来。下面根据其设计原理来逐一介绍。 一、客观式像差仪 1 出射型像差仪 基于Schack-Hartmann像差理论而建立,见图6-1。Schack-Hartmann波阵面感受器通过测量眼底的点光源反射出眼球的视网膜像来测量波阵面像差。即,使一条细窄光束进入眼球,聚焦视网膜上,光线从视网膜上反射出眼球,穿过一透镜组,聚焦在一个CCD上。如受检眼无像差,则反射的平面波聚成一个整齐的点阵格子图,每一个点的图像准确地落在相应透镜组的光轴上。而当受检眼有像差时,则生成扭曲的波阵面,从而出现扭曲的点图像。通过测量每一个点与其相应透镜组光轴的偏离,就可计算出相应的波阵面像差。基于此原理的像差仪包括WASCA像差分析仪(Zeiss公司),Zywave像差仪(博士伦公司),Aberrometer (爱尔康公司)等。 2 视网膜像型像差仪 以Tscherning像差理论为基础,通过计算投射到视网膜上的光线偏移而得出结果。 图6-2基于Tscherning原理的像差测量示意图 它是由倍频Nd:YAG激光(532 nm)发出的有168单点矩阵的平行激光光束经瞳孔进入眼底(彩图10),由连接计算机的高敏感度的CCD采集视网膜图像(彩图11)。由于屈光介质存在像差,投射到视网膜上的光线达到视网膜后?生偏移,其偏移可以通过投射在视网膜上的格栅观察到,通过视网膜图像分析受检眼的光学像差,即,将视网膜图像上的每个点的位置与它们在理想状态下的相应位置进行比较,根据偏移的结果计算出相应的波阵面像差。基于此原理的像差仪包括Allegretto像差分析仪(Wavelight公司)和视网膜光线追踪仪(Tracy 公司)等。 3 入射可调式屈光计 以Smirnov-Scheiner理论为基础,其方法是通过对进入中心凹的每一光线进行补偿调整使之在视网膜成像完善。其原理与临床应用的屈光计、检影镜很相似,所有进入视网膜的光线都向中央一点会聚,通过在各轴向上对瞳孔的快速裂隙扫描而实现,眼底反光被CCD捕

超声波焊接机基础学习知识原理

超声波焊接机原理 超声波塑胶焊接原理是由发生器产生20KHz(或15KHz)的高压、高频信号,通过换能系统,把信号转换为高频机械振动,加于塑料制品工件上,通过工件表面及在分子间的磨擦而使传递到接口的温度升高,当温度达到此工件本身的熔点时,使工件接口迅速熔化,继而填充于接口间的空隙,当震动停止,工件同时在一定的压力下冷却定形,便达成完美的焊接。 概述 超声波模治具架设不准确受力不平均原理 在一般认为超音波作业时,产品与模具表面只要接触准确就可以得到应该 会产生音波传导的现象. 我们如果单只观察硬件(模治具)的稳合程度,而忽略了整合型态的超音波作业方式,必定会产生舍本逐末或误判的后果,所以在此必须先强调超音波熔接的作业方式是传导音波,使成振动摩擦转为热能而熔接. 这时候超音波模治具的稳合程度、产品截面的高低、肉厚、深浅、材质的组织,必定无法是百分之百承受相同的压力。 另一方面上模(H o r n)输出的能量,每一点都有其误差值,并非整个面发出的能量都相同。就这整体而言,势必产生产品熔接线熔接程度的差异。所以也就必须作修正,如何修正,那就是靠超音波熔接机本身的水平螺丝,或是贴较薄的胶带或铝箔来克服了。

塑料产品材质配合不当 每一种塑料材质的熔点,各有不同,例如ABS塑料材质的熔点约115℃,耐隆约175℃、PC之145℃以上、PE约85℃为例:ABS与PE二种材质的熔点差距太大,超音波熔接势必困难。而ABS与PC二种材质,亦有差距,但已非前项差距如此之大,是以尚可熔接,但在超音波功率相同,能量扩大相同的情况下,相异的塑料材质,绝无法比相同材质的熔接效果好。 超声波台输出能量不足 客户在购买超音波熔接机时,通常较难预料未来产品发展的规格,所以会遇到较大产品对象超出超音波标准熔接的情形。此时在不增加成本的预算下,只得以现有设备来作业生一、超声波模治具架设不准确超声波、受力不平均怎么办? 在一般认为超音波作业时,产品与模具表面只要接触准确就可以得到应该的熔接效果,其实这只是表面的看法,超音波既然是摩擦振,就会产生音波传导的现象. 我们如果单只观察硬件(模治具)的稳合程度,而忽略了整合型态的超音波作业方式,必定会产生舍本逐末或误判的后果,所以在此必须先强调超音波熔接的作业方式是传导音波,使成振动摩擦转为热能而熔接. 这时候超音波模治具的稳合程度、产品截面的高低、肉厚、深浅、材质的组织,必定无法是百分之百承受相同的压力。 另一方面上模(H o r n)输出的能量,每一点都有其误差值,并非整个面发出的能量都相同。就这整体而言,势必产生产品熔接线熔接程度的差异。

波前像差与视觉质量关系的研究进展

波前像差与视觉质量关系的研究进展(作者:___________单位: ___________邮编: ___________) 【关键词】波前像差视觉质量研究进展 像差在物理光学上已不是一个新概念,近几年来随着角膜屈光手术的推广,由其引发的术后夜间视力下降、对比敏感度下降、眩光等一系列问题将像差与屈光手术牢牢地联系在一起,将这一物理光学的基本概念带入了一个新舞台,波前像差检查技术的出现为准分子激光角膜屈光手术后的视觉质量评价提供了一个客观的方法,现将像差、视觉质量有关内容及他们的关系综述如下。 1 像差概念和波前像差概述 实际工作中光学系统所成的像与近轴光学(Paraxial Optics,高斯光学)所获得的结果不同,有一定的偏离,光学成像相对近轴成像的偏离称像差。光的传播是以波的形式振荡向前的,一个点光源发出的光波是以球面波的形式向周围扩散,假设该点发出的光波在某一时刻停滞不前,所有光点形成的一个波面,就像战场阵地上士兵组成的阵,因此称为波阵面(wavefront),直译为波前。当该球面波向周围扩散传播没有遇到人和不均匀的阻力时,其波面即为理想波面,是以理想像点为中心的一个球面;而实际上该球面波向周围扩散传播时将

受到介质中不均匀的阻力,其波面应为实际波面,是以非理想像点为中心的一个波面,理想波面与实际波面之间的光程差(optical path difference,opd)即称为波阵面像差(wavefront aberration),直译为波前像差[1]。 根据人体生理学,对于人眼系统,其像差主要来源于其光学系统的缺陷:角膜和晶状体的表面不理想,其表面曲度存在局部偏差;角膜与晶状体、玻璃体不同轴;角膜和晶状体以及玻璃体的内含物质不均匀,使折射率有局部偏差。各种光通过人眼的折射率不同,不可避免地产生色差。研究显示各种像差对人的视觉质量都具有重要的影响,在正常人眼的像差中,球差和色差是影响视网膜成像的重要因素。而像散和彗差等轴外像差居于次要地位[2]。在瞳孔小于3 mm时,人眼的像差主要是离焦、散光、彗差、球差等常规的像差,当瞳孔增大超过7.3 mm时,影响人眼的视觉质量和视网膜分辨率的主要原因是非常规像差[3]。单色像差和瞳孔的大小(即调节作用)有明显相关性,随调节程度加强像差明显升高,而且对于PRK、LASIK术后大瞳孔(7 mm)患者像差明显高于小瞳孔(3 mm)的患者[4]。这些结构上的偏差使得经过偏差部位的光线偏离理想光路,以至物体上一点在视网膜的对应点上不是一个理想的像点,而是一个发散的光斑,其结果是整个视网膜像对比下降,视觉模糊。实践证明,基于几何光学原理对人眼光学系统特性的传统评价方法存在很大的局限性。 2 视觉质量 目前公认的评价视觉质量的指标包括视力、对比敏感度检查和主

超声波焊接机技术原理

超声波焊接机技术原理 超声波焊接机工作原理是:通过物体上下振动,使焊接件伸缩发热熔接。其机械原理是:把电能转化成机械能。当超声换能器产生的能量传送到焊区,由于焊区,即两个焊接的交界面处声阻大,因此会产生局部高温。由于塑料导热性差,热量聚集在焊区,使两个塑料的接触面迅速熔化,加上一定压力后,使其融合成一体。 一、超声波模治具架设不准确、受力不平均怎么办? 在一般认为超音波作业时,产品与模具表面只要接触准确就可以得到应该的超声波焊接机熔接效果,其实这只是表面的看法,超音波既然是摩擦振,就会产生音波传导的现象. 我们如果单只观察硬件(模治具)的稳合程度,而忽略了整合型态的超音波作业方式,必定会产生舍本逐末或误判的后果,所以在此必须先强调超音波熔接的作业方式是传导音波,使成振动摩擦转为热能而熔接. 这时候超音波模治具的稳合程度、产品截面的高低、肉厚、深浅、材质的组织,必定无法是百分之百承受相同的压力。 另一方面上模(H o r n)输出的能量,每一点都有其误差值,并非整个面发出的能量都相同。就这整体而言,势必产生产品熔接线熔接程度的差异。所以也就必须作修正,如何修正,那就是靠超音波熔接机本身的水平螺丝,或是贴较薄的胶带或铝箔来克服了。 二、塑料产品材质配合不当? 每一种塑料材质的熔点,各有不同,例如ABS塑料材质的熔点约115℃,耐隆约175℃、PC之145℃以上、PE约85℃为例:ABS与PE二种材质的熔点差距太大,超音波熔接势必困难。而ABS与PC二种材质,亦有差距,但已非前项差距如此之大,是以尚可熔接,但在超音波功率相同,能量扩大相同的情况下,相异的塑料材质,绝无法比相同材质的熔接效果好。 热熔塑胶分析图:

波前像差简介

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常识综述从人类视网膜感光细胞的密度推算出人眼的极限视力可达3.0甚至更高,但由于人类进化过程中对远视力的需要逐渐下降,以及角膜和晶状体等器官的光学性能退化等原因,导致出现各种像差,因此人眼的理想视力只有1.5或更差,并且这些像差不能被现有的眼镜和隐形眼镜矫正。 波阵面像差(波前像差)原本是一项天文学技术,其发展由来已久,主要用来纠正天文望远镜等的像差,以便能更清晰地观测到更远距离的天体。像差理论做为研究非理想光学系统的基础早已广泛地应用于制造光学精密仪器,当波前像差技术应用于眼科后,才与我们的生活变得更加关系密切。 目前波前像差仪有很多种,可分为客观法和主观法两类。客观法根据其设计原理,又可分为:出射型像差仪、视网膜像型像差仪和入射可调式屈光计三种类型;主观法即心理物理学检查方法。 客观法的优点是快速、可重复性及可靠性好,但需使用较亮的照明光线,大部分还需要散瞳;主观法无需散瞳,可在眼睛存在调节的状态下检查眼的像差,但需对患者进行训练,检查较慢,可重复性较客观法差。无论是主观法还是客观法像差仪,其基本原理是一样的,即选择性地监测通过瞳孔的部分光线,将其与无像差的理想光线进行比较,通过数学函数将像差以量化形式表达出来。下面根据其设计原理来逐一介绍。 一、客观式像差仪 1出射型像差仪 基于Schack-Hartmann像差理论而建立,见图6-1。Schack-Hartmann波阵面感受器通过测量眼底的点光源反射出眼球的视网膜像来测量波阵面像差。即,使一条细窄光束进入眼球,聚焦视网膜上,光线从视网膜上反射出眼球,穿过一透镜组,聚焦在一个CCD上。

iTrace视功能分析仪测量青少年近视眼高阶像差的临床应用(缩减版)

iTrace视功能分析仪测量青少年近视眼高阶像差的研究 研究生曲珺玥 导师王利华教授 前言 近年来,多种波前像差仪应用于临床[8,9],主要有基于Hartmann-Shack[10,11], Tscherning[12,13],光路追迹(ray tracing)[14]等设计理论。如iTrace视功能分析仪就是采用了光路追迹原理,不受固定光栅的限制,可适用于各种类型和大小的瞳孔,即可在调节状态下进行波前像差的测量[15]。此外,iTrace还可测量双眼同时注视时开放视野下的波前像差,从而将融合功能、调节与集合等考虑在内,使测量结果与生理状态更加接近。 像差(aberration)是指某一光学系统与理想光学系统的光学偏差[7],主要包括色像差(chromatic aberration)和单色像差(monochromatic aberration)。色像差指由于屈光间质对不同波长的可见光折射率不同,而使其形成了各自不同的聚焦平面;单色像差,即单色光成像,是由于屈光系统几何变形产生的光学缺陷[7,8],也是大多数研究关注的焦点。 波前(wavefront)垂直于光线,在理想的光学系统中,自点光源发出的光波就以球面波前的形式传播经折射又以球面波前的形式聚合于一点[9]。而事实上,由于像差的存在,波前发生变形,其与理想波前的差异即为波前像差(wavefront aberration)[7,9],这是用波前的形式来描述像差,也是普遍用于判断人眼成像质量的指标[7]。 材料和方法 1研究对象 为山东省卫生学校学生210例(420眼),年龄16~24岁,平均(19.9±1.34)岁,其中男36人(72只眼),女174例(348只眼),。显然验光等效球镜(spherical equivalent, SE,等效球镜屈光度=球镜屈光度+柱镜屈光度/2)范围是0~-10.13D,平均-3.98±2.50D。对柱镜<2.00D、矫正视力≥1.0、无角膜接触镜佩戴史及眼

实验4 直流电位差计的原理及应用

实验10 直流电位差计的原理及应用 【实验目的】 1、学习“补偿法”在实验测量中的应用。 2、掌握电位差计的工作原理及其测量的基本方法。 3、学习对实验电路参数的估算及校准方法。 【实验仪器】 DH325型十一线电位差计 1台 DHBC -5标准电势与待测电势 1台 1、DHBC -5标准电势与待测电势面板示意图 注意:DHBC -5标准电势与待测电势的标准电势:1.0186V ,精度为0.01%;待测电势:0~1.9V 连续可调。严禁作为电源外接负载使用。 【实验原理】 1.补偿法原理 补偿法是一种准确测量电动势(电压)的有效方 法。如图1所示。设E 0为一连续可调的标准电源电 动势(电压),而E X 为待测电动势,调节E 0使检流 计G 示零(即回路电流I=0),则E X = E 0。上述过程的实质是,不断地用已知标准电动势(电压)与待测 图1 补偿法原理图 的电动势(电压)进行比较,当检流计指示电路中的电流为零时,电路达到平衡补偿状态,此时被测电动势与标准电动势相等,这种方法称为补偿法。这和用一把标准的米尺来与被测物体(长度)进行比较,测出其长度的基本思想一样。但X

其比较判别的手段有所不同,补偿法用示值为零来判定 。 但电动势连续可调的标准电源很难找到,那么怎样才能简单地获得连续可调 的标准电动势(电压)呢?简单的设想是:让一阻值连续可调的标准电阻上流过一恒定的工作电流,则该电阻两端的电压便可作为连续可调的标准电动势。 2.电位差计测量原理 2 是一种直流电位差计的原理简图。 图2 电位差计原理图 它由三个基本回路构成: ① 工作电流调节回路,由工作电源E 、限流电阻R P 、标准电阻R N 和R X 组成。 ② 校准回路,由标准电池E N 、检流计G 、标准电阻R N 组成。 ③ 测量回路,由待测电动势E X ,检流计G ,标准电阻R X 组成。通过测量 未知电动势E X 的两个操作步骤,可以清楚地了解电位差计的原理。 (1)“校准”:图中开关K 拨向标准电动势E N 侧,取R N 为一预定值(对 应标准电势值E N =R N ×I 0=1.0186V ),调节R P 使检流计G 示值为零,使工作电流回路内的R X 中流过一个已知的“标准”电流I 0,且N N R E I =0。 (2)“测量”:将开关K 拨向未知电动势E X 一侧,保持I 0不变,调节滑动触 头B ,使检流计示零,则N N X X X E R R R I E =?=0。被测电压与补偿电压极性相抵且大小相等,因而互相补偿(平衡)。这种测E X 的方法叫补偿法。补偿法具有以下优点:

电位差计的原理和使用

实验八电位差计的原理和使用 【实验目的】 1掌握电位差计的工作原理和正确使用方法,加深对补偿法测量原理的理解和运用。 2?训练简单测量电路的设计和测量条件的选择。 【实验仪器】 UJ31型直流电位差计、SS1791双路输出直流稳压电源、标准电池、标准电阻、AC15/5灵敏电流计、FJ31型直流分压箱、滑线变阻器、直流电阻箱、待校验电表、待测干 电池、待测电阻、开关和导线等。 【实验原理】 如图5.8.1所示,电位差计的工作原理是根据电压补偿法,先使标准电池E n与测量电路中的精密电阻R n的两端电势差U st相比较,再使被测电势差(或电压)E x与准确可变的电势差U x相比较,通过检流计G两次指零来获得测量结果。电压补偿原理也可从电势差计的“校准”和“测量”两个步骤中理解。 校准:将K2打向“标准”位置,检流计和校准电路联接, R n取一预定值,其大小由标 准电池E S的电动势确定;把K1合上,调节R p ,使检流计G 指零,即E n= IR n,此时测量电路的工作电流已调好为1= E n/R n。校准工作电流的目的:使测量电路中的 R x流过一个 已知的标准电流I。,以保证R x电阻盘上的电压示值(刻度值)与其(精密电阻 R x上的)实 际电压值相一致。 测量:将K2打向“未知”位置,检流计和被测电路联接,保持 I o不变(即R p不变), K1合上,调节R x,使检流计G指零,即有E x = U x = I o R x o 由此可得E x 〔R x o由于箱式电位差计面板上的测量盘是根据 R x电阻值标出其对 R n 应的电压刻度值,因此只要读出R x电阻盘刻度的电压读数,即为被测电动势E x的测量值。 所以,电位差计使用时,一定要先校准”,后测量”, 粗- ” 1卜细 图5.8.1电位差计的工作原理

超声波焊接机原理

东莞协和超声波焊接机原理 Ⅰ、超声波塑料焊接机基本信息 东莞协和超声波塑料焊接机(Ultrasonic plastic welding machine)就是使用超声波熔接技术,对各种热塑性胶件进行焊接处理加工的焊接机器。 在焊接塑料制品时,既不要添加任何粘接剂、填料或溶剂,也不消耗大量热源,具有操作简便、焊接速度快、焊接强度高、生产效率高等优点。因此,超声波焊接技术越来越广泛地获得应用。 东莞协和超声波塑料焊接机类型有:超声波塑焊机、超声波塑料点焊机、塑料玩具焊接机、PP塑料焊接机、ABS塑料焊接机、塑料瓶盖焊接机、电脑键盘焊接机、中空板焊接机、电源适配器焊接机等。 Ⅱ、超声波塑料焊接机工作原理 当超声波作用于热塑性的塑料件接触面时,会产生每秒几万次的高频振动,这种达到一定振幅的高频振动,通过上焊件把超声能量传送到焊区,由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大,因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差,一时还不能及时散发,聚集在焊区,致使两个塑料的接触面迅速熔化,加上一定压力后,使其融合成一体。当超声波停止作用后,让压力持续几秒钟,使其凝固成型,这样就形成一个坚固的分子链,达到焊接的目的,焊接强度能接近于原材料强度。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅,所加压力及焊接时间等三个因素,焊接时间和焊头压力是可以调节的,振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互作用有个适宜值,能量超过适宜值时,塑料的熔解量就大,焊接物易变形;若能量小,则不易焊牢,所加的压力也不能太大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm 的最佳压力之积。 Ⅲ、超声波塑料焊接机焊接方法 1、熔接法:超声波振动随焊头将超声波传导至焊件,由于两焊件处声阻大,因此产生局部高温,使焊件交界面熔化。在一定压力下,使两焊件达到美观、快速、坚固的熔接效果。 2、埋植(插)法:螺母或其它金属欲插入塑料工件。首先将超声波传至金属,经高速振动,使金属物直接埋入成型塑胶内,同时将塑胶熔化,其固化后完成埋插。 3、铆接法:欲将金属和塑料或两块性质不同的塑料接合起来,可利用超声波铆接法,使焊件不易脆化、美观、坚固。 4、点焊法:利用小型焊头将两件大型塑料制品分点焊接,或整排齿状的焊头直接压于两件塑料工件上,从而达到点焊的效果。 5、成型法:利用超声波将塑料工件瞬间熔化成型,当塑料凝固时可使金属或其它材质的塑料牢固。 6、切除法:利用焊头及底座的特别设计方式,当塑料工件刚射出时,直接压于塑料的枝干上,通过超声波传导达到切除的效果。 焊接方法图片展示:

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