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高分辨率蓝光光学显微测量系统 被引量：12
1
作者 张东玲 贺锋涛 +1 位作者 冯晓强 侯洵 《应用光学》 CAS CSCD 2005年第3期57-59,共3页
　本系统用波长为405nm的超亮度蓝色发光二极管作为光学显微镜的照明光源,结合CCD图像传感技术和图像采集技术,实现了对显微图像的实时观察和存取的计算机化。观察到的DVD盘片的清晰显微图像表明,其光学分辨率优于400nm。运用自编的图... 　本系统用波长为405nm的超亮度蓝色发光二极管作为光学显微镜的照明光源,结合CCD图像传感技术和图像采集技术,实现了对显微图像的实时观察和存取的计算机化。观察到的DVD盘片的清晰显微图像表明,其光学分辨率优于400nm。运用自编的图像分析软件对采集到的CD-RW光盘图像进行分析和标定,测定其道间距为1.6μm。因此,本系统在显微观测领域,特别是对观测和分析接近普通光学显微镜分辨极限尺寸的微结构,有重要的实用价值。 展开更多
关键词 光学显微镜 CCD图像传感器 蓝色发光二极管 分辨率 显微测量
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微分相衬干涉显微镜定量测量表面形貌 被引量：11
2
作者 许谊 徐毓娴 +1 位作者 惠梅 蔡昕 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2001年第3期226-229,共4页
改进了用于定量测量样品表面形貌的微分相衬干涉显微镜系统 ,对系统中由Nomarski棱镜引起的相位差 β 的消零工作提出了一种新的方法 ,实验证明是有效可靠的 ,并且对样品表面三维形貌重构、截面轮廓比对及系统的测量精度进行了实验研究。
关键词 干涉显微镜 相衬显微镜 形貌测量术 Nomarski显微镜 定量测量
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用于纳米级三维表面形貌及微小尺寸测量的原子力显微镜 被引量：7
3
作者 高思田 叶孝佑 +4 位作者 邵宏伟 杜华 金其海 杨自本 陈允昌 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2004年第8期34-39,共6页
SPM是在纳米尺度上进行测量的重要的测量仪器之一 ,随着SPM进入工业测量领域 ,SPM的校准、量值溯源和测量不确定度分析已经成为SPM能够作为计量仪器使用的关键所在。文章论述了一种计量型原子力显微镜的构成、校准以及在国际比对中的应用。
关键词 纳米技术 AFM 校准 表面形貌 微小尺寸测量 原子力显微镜
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基于双光纤耦合的微深孔测量方法 被引量：12
4
作者 崔继文 谭久彬 刘洋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期106-109,共4页
为了解决微深孔的精密测量问题,介绍了一种基于双光纤耦合原理的微深孔测量方法。该方法属于瞄准触发式测量方法,通过双光纤耦合器及显微物镜将光纤传感器触测头在微深孔内的微小位移量转变为CCD图像捕捉系统的横向位移量,利用图像空间... 为了解决微深孔的精密测量问题,介绍了一种基于双光纤耦合原理的微深孔测量方法。该方法属于瞄准触发式测量方法,通过双光纤耦合器及显微物镜将光纤传感器触测头在微深孔内的微小位移量转变为CCD图像捕捉系统的横向位移量,利用图像空间定位算法得到CCD上的光斑中心位置。由CCD上光斑能量中心位置与传感器触测点在空间位置的一一对应关系即可得出传感器触测头在孔内部与孔壁的接触状况,从而实现对被测孔测量时的高精度瞄准。光纤传感器瞄准后将发出信号给测量长装置,如双频激光干涉仪,以实现对微深孔的精密测量。最后运用该方法对直径为0.2mm、深2.0mm深盲孔的直径进行了测量,其测量结果的重复不确定度优于0.4μm。同时运用该方法对直径为0.3mm、深1.0mm的微深孔的圆柱度进行了测量。 展开更多
关键词 微深孔 双光纤耦合 反向传输 高精度瞄准
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超光滑表面瑕疵的光学显微成像和数字化评价系统 被引量：4
5
作者 杨甬英 高鑫 +2 位作者 肖冰 刘东 卓永模 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期325-329,共5页
提出了利用一种特殊设计的LED多光束环状分布照明光源,与显微镜组成超光滑表面元件缺陷检测的光学显微散射成像系统,获取适合于数字图像二值化处理的暗背景上的亮瑕疵图像。利用X、Y两方向的精密移导系统对表面实施子孔径图像的扫描。... 提出了利用一种特殊设计的LED多光束环状分布照明光源,与显微镜组成超光滑表面元件缺陷检测的光学显微散射成像系统,获取适合于数字图像二值化处理的暗背景上的亮瑕疵图像。利用X、Y两方向的精密移导系统对表面实施子孔径图像的扫描。在原有的子孔径图像拼接"边缘拓展法"算法的基础上,提出一种基于特征分类的多层次图像拼接算法。该算法分为特征分类和多层次拼接两个部分:通过重叠区域内特征的提取和分类,将所有子孔径图像的重叠区域分为四类;然后针对这四类重叠区域的不同特点,有次序地进行图像拼接,最终得到全景图像。并应用二元光学制作了标准比对板,以获得瑕疵正确的数字化评价依据。实验结果证明:该系统和算法特别适合在被测表面范围较大、具有微米量级分辨率的瑕疵的数字化定量检测和评价。 展开更多
关键词 表面缺陷 光学测量 显微散射成像 图像拼接 特征分类
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图象式自动瞄准系统的研究 被引量：9
6
作者 赵辉 浦昭邦 刘国栋 《光电工程》 CAS CSCD 2000年第5期58-61,共4页
光学仪器瞄准的自动化和智能化一直是现代仪器设计中的关键问题。提出一种新的图象式自动瞄准系统 ,它采用“电子准星”技术和亚象素细分技术实现了被测零件轮廓的自动瞄准。该系统已成功地应用在万能工具显微镜图象化和升级改造中 ,可... 光学仪器瞄准的自动化和智能化一直是现代仪器设计中的关键问题。提出一种新的图象式自动瞄准系统 ,它采用“电子准星”技术和亚象素细分技术实现了被测零件轮廓的自动瞄准。该系统已成功地应用在万能工具显微镜图象化和升级改造中 ,可将万能工具显微镜测量精度提高一个数量级 ,同时扩展了原有功能。该方法还可用于各类光学仪器的自动瞄准和测量。 展开更多
关键词 自动瞄准系统 自动测量 边缘提取 光学仪器
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基于原子力显微镜的纳米加工研究 被引量：7
7
作者 赵清亮 董申 张秀利 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第11期64-69,共6页
以原子力显微镜(AFM)作为加工工具对单晶硅进行了基于金刚石针尖的纳米加工试验，运用不同的方法对纳米加工区域的特性、材料在不同垂直载荷下的去除机理及切屑形成特征进行了系统的研究和分析，提出了一种在纳米尺度下研究加工机理的... 以原子力显微镜(AFM)作为加工工具对单晶硅进行了基于金刚石针尖的纳米加工试验，运用不同的方法对纳米加工区域的特性、材料在不同垂直载荷下的去除机理及切屑形成特征进行了系统的研究和分析，提出了一种在纳米尺度下研究加工机理的新方法。在此基础上，应用有限元法对AFM纳米加工中存在于金刚石针尖和被加工材料之间的接触作用机制进行了计算仿真。 展开更多
关键词 原子力显微镜 金刚石针尖 纳米加工 单晶硅
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一种微透镜阵列制作方法 被引量：4
8
作者 张鸿海 范细秋 +1 位作者 胡晓峰 刘胜 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期77-79,共3页
提出一种采用热压印技术制作微透镜阵列的方法.将聚合物加热到其玻璃转化温度以上,利用预先制备好的模板在适当的压力下压向聚合物样品,保持压力直到聚合物温度降到玻璃转化温度以下,将模板移去后,模板上图形便转移到样品表面.根据热压... 提出一种采用热压印技术制作微透镜阵列的方法.将聚合物加热到其玻璃转化温度以上,利用预先制备好的模板在适当的压力下压向聚合物样品,保持压力直到聚合物温度降到玻璃转化温度以下,将模板移去后,模板上图形便转移到样品表面.根据热压印工艺要求,研制了一台热压印设备,并利用这台设备制作了单元口径大小为40μm,单元之间间距为60μm的256×256单元8位相台阶衍射微透镜阵列.制作的微透镜阵列SEM图表明图形台阶清晰、各单元一致性好.光学性能测试表明制作的微透镜阵列聚焦的三维光强分布集中,具有较高的峰值.从制作工艺可以看出,利用热压印的方法制作微透镜阵列工艺简单,对制作设备要求不高,为实现低成本、高分辨率、大批量制造微透镜阵列等器件创造了条件. 展开更多
关键词 微透镜阵列 热压印 聚甲基丙烯酸甲脂 衍射
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精密微小内尺度测量技术研究进展 被引量：5
9
作者 崔继文 谭久彬 宋传曦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期120-125,共6页
针对微小内尺度的精密测量问题介绍了非接触式、补偿式与瞄准触发式等几种测量新技术。分析了每一种测量技术的测量机理,通过对其结构设计分析得出该技术适用的测量范围,并对其测量性能进行了讨论;重点分析了瞄准触发式测量技术,并对其... 针对微小内尺度的精密测量问题介绍了非接触式、补偿式与瞄准触发式等几种测量新技术。分析了每一种测量技术的测量机理,通过对其结构设计分析得出该技术适用的测量范围,并对其测量性能进行了讨论;重点分析了瞄准触发式测量技术,并对其性能进行了比较。最后对微小内尺度的精密测量发展方向进行了总结。 展开更多
关键词 微小内尺度测量 非接触式测量 补偿式测量 瞄准触发测量
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基于动态轮廓线的图像面积测量研究 被引量：5
10
作者 赵鹏 浦昭邦 张田文 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1150-1153,共4页
本文提出了一种新颖的图像目标面积测量方法,它适用于具有光滑且不规则形状边缘的目标面积的精确计算。该方法应用动态轮廓线模型,分为2个步骤。首先利用特征搜索和迭代算法使动态轮廓线由初始位置向目标轮廓边缘收敛。其次,对于收敛后... 本文提出了一种新颖的图像目标面积测量方法,它适用于具有光滑且不规则形状边缘的目标面积的精确计算。该方法应用动态轮廓线模型,分为2个步骤。首先利用特征搜索和迭代算法使动态轮廓线由初始位置向目标轮廓边缘收敛。其次,对于收敛后的动态轮廓线,使用基于B样条曲线的封闭曲线面积计算公式,准确计算出目标面积。实验表明,该方法的平均计算误差为±0.5%。与传统面积测量方法相比,这种方法具有很强的鲁棒性,它特别适用于目标背景存在各种噪声和目标内部具有复杂边缘的面积计算情况。 展开更多
关键词 视觉检测 图像测量 面积计算 动态轮廓线
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新型AFM探针的制备及应用 被引量：8
11
作者 温芳 祝生祥 李锐 《光学技术》 CAS CSCD 2002年第5期398-400,共3页
采用熔拉 -腐蚀复合方法 ,将普通单模石英光纤制成直锥形光纤探针。利用自制工具将探针打弯 ,制成悬臂式光纤探针 ,在AFM上取得了较理想的测试结果。将自制光纤探针和商用硅材料探针获得的两种扫描图像进行了对比 。
关键词 原子力显微镜 悬臂光纤探针 光学偏转法
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基于CCD测量的万能工具显微镜 被引量：11
12
作者 刘安章 刘泊 高西宽 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2008年第5期47-49,53,共4页
传统的二维测量设备都是人眼通过目镜来读数的,这就不可避免地存在视觉误差.本设备采用光学CCD代替人眼读数,并利用图像处理技术、像素细分技术,实现了对工件的自动描准,自动测量,通过实践证明,该设备具有很高的测量精确度和实用价值.
关键词 CCD 图像处理 边缘检测
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微/纳结构三维形貌高精度测试系统 被引量：4
13
作者 谢勇君 史铁林 刘世元 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期19-24,共6页
为实现微/纳结构三维形貌的高精度测量,提出利用显微干涉技术和偏振技术相结合的方法来研制微/纳结构三维形貌亚纳米级精度测试系统。首先,利用五步相移干涉技术采集5幅带有π/2相移增量的干涉条纹图。然后,通过Hariharan五步相移算法... 为实现微/纳结构三维形貌的高精度测量,提出利用显微干涉技术和偏振技术相结合的方法来研制微/纳结构三维形貌亚纳米级精度测试系统。首先,利用五步相移干涉技术采集5幅带有π/2相移增量的干涉条纹图。然后,通过Hariharan五步相移算法得到包裹相位图。最后,利用分割线相位去包裹算法和相位高度关系转换得到微/纳结构三维形貌。在测试过程中通过偏振片产生强度可调的线偏振光,再由1/2波片改变偏振光在分光镜中的分光比,补偿参考镜与试件的反射性能差异,可得到亮度适中且对比度高的干涉条纹图,从而有利于实现微/纳结构三维形貌的高精度测量。系统的轮廓算术平均偏差Ra的重复测量精度可达0.06nm,最大示值误差不到±1%,示值变动性不到0.5%。通过对标准多刻线样板、硅微麦克风膜和硅微陀螺仪折叠梁的三维形貌测量验证了系统的有效性和实用性。 展开更多
关键词 微/纳结构 显微干涉 偏振技术 三维形貌
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差动共焦式纳米级光聚焦探测系统的研究 被引量：7
14
作者 王富生 谭久彬 《光学技术》 EI CAS CSCD 2001年第3期232-234,共3页
为解决纳米级大范围的非接触测量问题 ,提出了基于差动式共焦显微技术的光聚焦探测系统。介绍了系统的工作原理和结构装置 ,对系统中的关键技术进行了优化设计 ,通过对共焦光路的差动设计 ,可以有效地抑制光源的噪声和漂移对测量结果的... 为解决纳米级大范围的非接触测量问题 ,提出了基于差动式共焦显微技术的光聚焦探测系统。介绍了系统的工作原理和结构装置 ,对系统中的关键技术进行了优化设计 ,通过对共焦光路的差动设计 ,可以有效地抑制光源的噪声和漂移对测量结果的影响。初步实验结果表明 ,该系统的轴向分辨率可达 2 展开更多
关键词 共焦显微镜 光聚焦探测 差动 系统优化 纳米测量
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视频显示的小尺寸工件精密测量方法 被引量：2
15
作者 郭永彩 高潮 +1 位作者 杨阳 朱红军 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期82-85,共4页
传统的显微测量视场小,操作繁琐,读数与定位存在人员的主观误差。针对这些缺点,设计了一种机器视觉与显微测量相结合的测量系统。该系统利用显微镜和视频显示的放大作用,光栅测微仪测量的精准性,实时检测被测工件的倒角位置,在人工干预... 传统的显微测量视场小,操作繁琐,读数与定位存在人员的主观误差。针对这些缺点,设计了一种机器视觉与显微测量相结合的测量系统。该系统利用显微镜和视频显示的放大作用,光栅测微仪测量的精准性,实时检测被测工件的倒角位置,在人工干预下实现了高精度测量。对一般的测量显微镜进行改装,采用双屏幕显示。既有效的利用了摄像机的分辨率,使测量视场可以满屏显示,又使得计算机进行倒角测量的同时可以采集并显示其它参数测量模块的数据,实现一机多用,因此具有较高的性价比。对特殊工件尺寸的精密测量具有实用价值。 展开更多
关键词 显微测量 倒角 SUSAN算法 视频技术
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原子力显微镜和皮革胶原纤维精细结构研究 被引量：4
16
作者 吉晓江 田云飞 +5 位作者 赵纯培 陈红 王英梅 李志强 陈敏 廖隆理 《现代仪器》 CAS 2002年第1期40-41,43,共3页
本文简要说明了原子力显微镜(AFM)的原理,和它在猪皮胶原纤维精细结构研究中的情况。
关键词 原子力显微镜 扫描探针显微镜 皮革 基础纤维 纳米分析 胶原纤维
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基于协调同步控制的MEMS微运动测量 被引量：4
17
作者 谢勇君 史铁林 刘世元 《测控技术》 CSCD 北大核心 2010年第1期35-38,共4页
为协调有效地利用频闪成像、显微视觉和相移干涉技术实现微机电系统(MEMS,micro-electro-me-chanical systems)微运动的可靠测量,提出了一种改进的协调同步控制方法,该方法通过2块5 MHz频率的任意波形发生卡实现激光二极管(LD,laser dio... 为协调有效地利用频闪成像、显微视觉和相移干涉技术实现微机电系统(MEMS,micro-electro-me-chanical systems)微运动的可靠测量,提出了一种改进的协调同步控制方法,该方法通过2块5 MHz频率的任意波形发生卡实现激光二极管(LD,laser diode)脉冲信号和MEMS激励信号的同频率相对延时,最小延时增量可达0.3 ns,最小脉冲宽度可达10 ns。基于该方法构建的测试系统可实现MEMS的离面(out-of-plane)和面内(in-plane)微运动的自动测量。通过对硅微悬臂梁离面振动以及硅微谐振器阵列面内振动的实验测量验证了新协调同步控制方法的有效性和实用性,其中离面微运动测量重复性误差小于10 nm,面内微运动测量重复性误差小于25 nm。 展开更多
关键词 MEMS 协调同步控制 离面微运动 面内微运动
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PMMA微透镜阵列的非接触式热压印制作技术 被引量：2
18
作者 谢丹 张鸿海 +1 位作者 陶晟 王迎春 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第12期1955-1958,共4页
提出了一种利用通孔式模具制作PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)聚合物微透镜阵列的非接触式热压印工艺。该方法采用不锈钢圆孔阵列模板对热塑性聚合物材料进行压印,利用流动态下聚合物材料的表面张力形成透镜,透镜的曲率和高度可通过调节温度、... 提出了一种利用通孔式模具制作PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)聚合物微透镜阵列的非接触式热压印工艺。该方法采用不锈钢圆孔阵列模板对热塑性聚合物材料进行压印,利用流动态下聚合物材料的表面张力形成透镜,透镜的曲率和高度可通过调节温度、压力和持续时间来控制。利用有限元软件对压印过程进行了分析,并用自制的热压印设备进行了非接触式模压制作实验,讨论了压印的温度和压力等工艺参数,并对形成的微透镜阵列进行了光学检测。结果表明:该方法可用于热塑性聚合物光学微透镜的制作,一次成型,形成的透镜表面形貌好、位置精度高。 展开更多
关键词 非接触式 热压印 微透镜阵列 聚合物
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高分辨405nm激光显微测量系统 被引量：3
19
作者 贺锋涛 刘佳 王翀 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期603-605,616,共4页
目的观测微小样品和测量接近光学显微极限的微小结构。方法采用405nm激光作为显微测量系统的照明光源,以道间距为0.74μm的DVD-R盘片为标准时对激光显微测量系统进行标定,同时通过自编分析软件对CD-R盘片和DVD-R盘片进行了测量分析。结... 目的观测微小样品和测量接近光学显微极限的微小结构。方法采用405nm激光作为显微测量系统的照明光源,以道间距为0.74μm的DVD-R盘片为标准时对激光显微测量系统进行标定,同时通过自编分析软件对CD-R盘片和DVD-R盘片进行了测量分析。结果所研究405nm激光显微测量系统是有较高的显微测量精度,同时是有实时采集、实时显示功能。结论本系统较传统白光照明具有亮度高、色差小、测量精度高等优点,可用于观测微小样品和测量接近光学显微极限的微小结构。 展开更多
关键词 高分辨 405nm激光 显微测量
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MEMS微悬臂梁构件变形规律的AFM试验研究 被引量：3
20
作者 张向军 孟永钢 温诗铸 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第8期966-968,共3页
采用原子力显微镜测试了微悬臂梁构件的弯曲变形规律。发现构件的弹性支撑是试验数据和理论计算出现误差的主要原因。引入支撑扭转等效刚度对探针-样品等效刚度计算公式进行修正。修正结果对大有效长度的构件与实测结果吻合良好。对短... 采用原子力显微镜测试了微悬臂梁构件的弯曲变形规律。发现构件的弹性支撑是试验数据和理论计算出现误差的主要原因。引入支撑扭转等效刚度对探针-样品等效刚度计算公式进行修正。修正结果对大有效长度的构件与实测结果吻合良好。对短有效长度微悬臂梁,其误差原因主要为支撑的影响以及测试探针的大变形,论文进一步提出研究的建议。 展开更多
关键词 微机械构件 原子力显微镜 等效刚度
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