提出了一种新型含有不完全齿的圆环型行波直线超声电机, 电机的动子滑块在一定预压力下紧贴在圆环型振子外表面齿形结构的端面上, 4个压电陶瓷片间隔90°均布于圆环型结构的内侧, 4组驱动齿分别与压电陶瓷片位置间隔45°布置。电机工作时, 仅一处驱动齿工作, 通过轮换不同工作齿的方式可提高超声电机的寿命。电机利用两个同频正交的面内三阶弯曲模态工作。利用有限元软件对振子进行了动态设计与仿真, 分析了结构参数对模态的影响。加工制作了原理样机, 并测试了样机的振动特性及输出性能。实验结果表明, 该电机在激励电压峰-峰值为240 V, 激振频率为30.459 kHz, 预压力为0.6 N时, 电机运行平稳, 最大输出力为90 mN, 电机的空载速度为102 mm/s。

在保证引信勤务安全性和正常发射可靠性前提下, 为实现引信小型化而设计了一种新型无源双阈值高g值MEMS惯性开关, 其主要包括能够识别两种典型加速度环境（载荷1∶15 000g-300 μs, 载荷2∶3000g-3 ms）的环境识别模块M1和为后续电路可靠供电的通电模块M2。环境识别模块M1主要通过控制带有Z型齿的质量块与对应L型挡块之间的碰撞来确定质量块的运动位移, 进而控制通电模块M2的工作情况。基于两种典型加速度环境对MEMS惯性开关进行了动力学仿真并优化, 仿真结果表明所设计的开关在载荷1环境下保持断开, 而在载荷2环境下可靠闭合。

提出了一种基于结构光的牙齿三维轮廓测量系统。该系统由电荷耦合器件(CCD)相机和数字光处理(DLP)4500 投影模块组成。采用格雷码与相移法结合的投影方法。基于张正友标定法提出一种快速、精确的相机与投影仪联合标定的方法。在系统标定的基础上进行牙模扫描实验，得到了牙模三维点云轮廓。实验结果表明，该系统能够对牙模进行精确的三维测量，为其以后在牙科领域的应用奠定基础。

利用有限元数值方法对扩散方程进行求解, 将激发光场作为荧光传输扩散方程的光源, 获得了二维牙齿模型内部自体荧光光场的分布。讨论了牙釉质和牙本质不同散射系数时牙齿上表面的荧光能量分布。发现牙齿上表面荧光能量随牙釉质散射系数的增大而降低, 随牙本质散射系数的增大而增大。并对牙釉质和牙本质的散射系数的改变量对荧光能量的影响进行了定量分析, 结果表明βe=2.62, βd=0.0502, 牙釉质散射系数的改变对荧光能量的影响远远大于牙本质。利用Monte Carlo随机统计方法对牙齿组织自体荧光进行仿真, 发现与有限元结果吻合较好, 验证了有限元求解组织体荧光光场分布的正确性。

利用有限元方法对光在二维牙齿双层有限尺寸模型中传输的扩散方程进行求解，获取了光能在组织体内部的分布情况，并对牙釉质和牙本质在不同光学参量模型下的光学穿透深度进行仿真分析.结果发现，穿透深度随牙釉质散射系数的增大而减小，随牙本质的散射系数增大而增大.但牙釉质的穿透深度随散射系数的变化率(βe=0.007 97)要远远大于牙本质(βd=0.000 828).采用Monte Carlo随机统计方法验证了本文有限元求解扩散方程的正确性.

本文设计一种口腔内窥镜,以满足牙科医学应用。整个系统主要由成像系统、照明系统、图像显示及处理系统三个部分组成。系统具有显微放大的功能,并且亮度及色温可调。文中利用光学软件设计、优化了光学成像系统,给出了系统像差曲线,并构造了光学照明系统。论文结尾使用口腔内窥镜对两种牙齿模型进行了测试实验,系统成像分辨力高于100 lp/mm,图像清晰,可以观察到牙齿表面的细节。实验结果表明,系统能够满足牙科医学使用要求。

提出一种在牙色测量系统中应用阵列光纤色度传感器的新方法.该方法能够解决牙色测量中的复杂问题.采用该方法,可实现快速、精确的牙色测量,同时也能补偿平面光栅多色仪的色散.

对激光治疗着色牙的温度特性及其疗效进行了实验研究.测试了在激光照射涂有漂白胶和没涂漂白胶牙齿的温度响应特性,将激光漂白牙齿的温度控制在46℃以内,并进行了临床应用研究.研究结果表明:在双氧水的浓度为35%,pH值为9,催化剂碳酸镁的含量为6%的条件下,激光治疗着色牙有很好的疗效.

目的:观察激光照射对拔牙窝愈合的疗效,对100例拔牙病人进行了临床观察.方法:采用低功率氦氖激光对50例拔牙病人在拔牙后的三周照射10次,另50例对照组拔牙病人则仅作常规处理.观察两组病人拔牙窝的愈合和牙槽骨的重建并做比较.结果:激光照射组的拔牙窝愈合速度明显较快,但牙槽骨的重建则差异很小.结论:研究表明拔牙后低功率氦氖激光照射拔牙窝能促进拔牙创的修复.