面向半导体等领域的超洁净流控需求,提出了一种基于磁性薄膜标记的柔性隔膜变形场重构技术。利用磁性薄膜标记柔性隔膜形变,建立磁性薄膜激励空间磁场与柔性隔膜变形场之间的映射关系,基于长短期记忆神经网络构建磁性薄膜磁场和变形场的预测模型,实现了磁性薄膜在不同形变状态下的变形场重构,间接监测超洁净流控柔性部件隔膜的运行工况。通过COMSOL Multiphysics仿真平台获得训练样本数据,并根据训练完成的神经网络模型对预测变形场数据进行了分析,验证了方案的可行性。

为了满足半导体加工等行业的超洁净流控要求,设计了一种超洁净磁悬浮针阀。超洁净磁悬浮针阀以超洁净氟塑料裹覆永磁体为阀芯,以电磁铁为外部驱动,利用磁悬浮原理实现阀芯的无接触控制。阐述了该磁悬浮针阀的工作原理,通过仿真计算,提出电磁铁的设计方案,对电磁铁的线圈和铁芯进行优化,为阀的力学性能和尺寸特征优化提供了方法指导,并针对阀芯受到的径向力和轴向力进行了分析,验证了方案的可行性。

面向半导体、生物医药、电子级化工等领域的超洁净流控需求,提出了一种新的永磁体内嵌式超洁净阀结构。将永磁体嵌入超洁净材料(如超纯全氟树脂)所制的阀芯内,通过阀腔外部的永磁体驱动阀芯启闭,从而实现液体介质的超洁净控制。阐述了该超洁净阀的工作原理及优势,对其流量-压损特性进行了仿真计算,并通过不同开口下流体介质对阀芯作用力与阀腔内外永磁体间磁场作用力的计算,对阀芯受力特性进行了分析,验证了永磁体内嵌式超洁净阀方案的可行性。进而,为改善阀芯启闭与控制特性,对驱动磁场进行了优化设计,并通过仿真验证了其有效性。