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TRIZ理论一维变多维原理能解决什么工程问题

摘要：文中对TRIZ理论的一维变多维原理基本内容及其体系

进行了简单的介绍，通过现实生活中例子的讲解，发现TRIZ理论与

人们的日常生活是密不可分的，通过这些实例的讲解也让我们认识到

了TRIZ理论一维变多维的重要性，以及应该如何应用一维变多维原

理来解决工作中的技术矛盾及生活中的各种问题，通过对TRIZ理论

的学习和应用，使我们找到了解决问题的又一条行之有效的捷径。

一、引言

一维变多维(shifttoanewdimension)原理体现在四个方面：

1、将物体从一维变到二维或三维空间。比如：螺旋梯可以减少所占

用的房屋面积。2、用多层结构代替单层结构。比如：多碟CD机可以

增加音乐的时间，丰富选择。3、使物体倾斜或侧向放置。比如：自

动装卸车。4、使用给定表面的另一面。比如：印制电路板经常采

用两面都焊接电子元器件的结构，比单面焊接节省面积。

二、原理概述

TRIZ理论一维转变到新维度原理的表述如下：

（1）把物体的动作、布局从一维变成二维，二维变成三维，以

此类推。如果物体在本维度上的运动或者定位很困难，就可以过渡到

更高维度上，一般路线为：直线运动--平面运动--空间运动；一车

道改为多车道，发明飞行器，如果物体的布局在本维度比较困难，或

者能力有限，也可以过渡到更高的维度上，从而可以获得更高的布局

能力，比如造房子，如果在平面上布局，会占用很多土地面积，但如

果修高层，向空间发展，则可大大节约土地面积。螺旋式楼梯设计，

多碟CD机，立体机架设计，立交桥等。

（2）利用物体不同级别的组合。比较典型的例子，如Windows

的窗口设计，从职能显示一个窗口，到利用页面标签，再到窗口层叠

排列，增加了可显示的窗口数量。多层印刷电路板，隔音保暖的双层

玻璃窗也是这种利用物体不同级别的组合。利用物体不同级别的组

合，简单一点说就是将单层排列的物体变为多层排列。

（3）使用给定物体的“另一面。也可以是使用给定面的“另一

面”，目的是充分利用物体可能的表面，比如双面胶的设计，双面穿

的衣服的设计，双面磁带。很多时候，初始的设计中，往往只利用了

物体的一面，为了增加某种能力，我们可以使用物体的另一面来增加

能力，比如双面打印等。另外在面的利用上面，博比乌斯环是个非常

精巧的结构。

（4）将光线投射到邻近的区域或者到物体的反面。通过这种方

式可以改善光照条件，比如无影照明室的设计等；在自然界中的晚上

月亮将太阳光线反射到了地球的背阴面，才有了如此多的美丽动人的

传说。

（5）将物体倾斜或侧放。具体问题具体分析，但倾斜物体和侧

放物体也不失为一种选择。

三、以双飞秒激光频率梳光谱测量技术研究为例概述[1]

双光梳光谱分析技术近年来凭借高分辨率﹑高灵敏度、宽光谱覆

盖和快速测量的优势,在分子和原子光谱分析领域得到了快速发展。

从双光梳光谱分析的原理出发,以使用泵浦光源数量为分类依据,对

近年来国内外基于不同实现方案的多种双光梳光谱分析技术的原理

进行了简要介绍,叙述了在不同数量泵浦光源条件下,不同实验小组

提出的多种实验方案,介绍了他们进行的光谱实验结果。随着研究的

不断深入,减少使用泵浦光源数量是双光梳光谱仪实现设备小型化的

发展方向之一,增多光源则是从一维走向多维的重要发展思路,经典

的双光源配置在测量精度和二维化方面起到了重要作用。

1.双光梳光谱测量原理

双光梳光谱法的基本原理是,光梳产生的激光脉冲序列通过半透

镜后被分为两束光,其中一束光通过固定的反射镜,另外一束光则通

过可动反射镜反射,两束激光分别构成了静止脉冲和移动脉冲。两束

激光最终汇合通过样品,最后照射在光电探测器上进行检测和数据采

样。同时可以通过移动动镜实现移动脉冲对静止脉冲的扫描,从而得

到两者的相关干涉图,经过傅里叶变换可以得到待测样品的吸收谱

图。

为了实现没有机械运动也能实现扫描的效果,利用两台重复频率

差很小的光梳分别替代静止脉冲和移动脉冲,具体实现方式如图

值得注意的时,由于DCS系统的测量原理是通过两台光梳输出的

脉冲对进行异步取样干涉,然后再进行傅里叶变换,其实质是2个光

梳脉冲对之间进行互相关运算,一组脉冲对对应的光学周期可能非常

短,因此,如果两台光梳之间的相干性不足,会使得干涉图严重失真,

这种失真不对光路部分做出调整,或者记录光梳输出脉冲的时间抖动

信号,与干涉信号进行混频等操作时无法