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【期刊】
用于三维形貌定量测量的调制电流式扫描离子电导显微镜
作者:
于德弘
庄健
郭仁飞
刊名:
西安交通大学学报
发表时间:
2016-07-01
摘要:
针对已有测量方法不能同时实现材料表面形貌的三维定量无损测量的不足,提出了一种基于调制电流式扫描离子电导显微镜(SICM)的表面形貌测量方法.为了提高已有SICM系统的成像质量,提出了一种调制电流扫描模式.该模式在扫描头的结构设计上采用两块压电陶瓷,并采用调制离子电流的振幅作为反馈信号.该设计不仅保证了探头对高度突变表面的成像能力,同时有助于改善系统的成像质量.对微凸透镜阵列表面的成像实验表明,相对于传统跳跃扫描模式,调制电流扫描模式可以有效降低43%的刺状噪声,从而提高成像质量.通过与扫描激光共聚焦显微镜的定量对比实验,验证了调制电流式SICM具有更准确的三维定量测量结果,且通过采用更细的探头和更小的扫描步距可以进一步提高测量结果的准确性.
扫描离子电导显微镜
表面形貌测量
调制电流
三维定量测量
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2.
【期刊】
基于CPLD的PCI测量控制系统的设计与实现
作者:
常素萍
杨拓文
谢铁邦
刊名:
自动化与仪表
发表时间:
2013-08-01
摘要:
分析研究现有表面形貌测量仪器的测量控制系统的优缺点,提出一种基于CPLD的高速、高可靠性、低成本的PCI总线测量控制系统实现方案.该系统以CPLD为控制核心,将PCI目标总线接口、电机控制模块、AD控制模块、DA控制模块以及正交解码计数模块设计成IP软核(intellectual property core)集成到单片CPLD上,利用PCI总线高速传输特性提高系统的执行效率,同时单片集成的设计方式既减小了开发成本,又提供了整个系统的可靠性.通过应用到表面形貌测量仪器进行实际测量,验证了该方案的可靠性.
表面形貌测量
PCI总线
复杂可编程逻辑器件
IP核
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3.
【期刊】
表面形貌测量数据处理算法研究
作者:
徐朋
曹衍龙
杨将新
王移风
金鹭
刊名:
中国机械工程
发表时间:
2013-06-01
摘要:
提出一种基于图形处理器(GPU)的快速傅里叶变换算法和并行处理算法,给出了傅里叶变换分析法的GPU并行实现流程,通过对各像素点进行并行处理,使得处理速度大大加快.GPU和计算机的处理精度和运算速度计算结果表明:GPU能在不降低处理精度的前提下,保证其效率得到很大提升.
表面形貌测量
白光谱线扫描干涉法
GPU
CUDA
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4.
【期刊】
基于二维朗奇光栅的表面形貌测量
作者:
王伯雄
罗秀芝
朱继强
刘振江
陈华成
朱从锋
刊名:
测试技术学报
发表时间:
2002-01-01
摘要:
本文提出一种采用二维朗奇光栅测量物体表面三维形貌的方法及装置,用一块二维朗奇光栅可同时获取被测表面在两正交方向上的梯度信息,从而仅需一张朗奇光强图便可重构出被测表面的形貌.文章介绍了方法的原理及二维朗奇光栅的结构设计,并用本方法研制的仪器进行了静止的和缓变的表面形貌的测量,取得了良好的测量结果.
朗奇检验
二维朗奇光栅
表面形貌测量
缓变表面测量
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5.
【期刊】
透明软质薄膜的表面形貌测量
作者:
刘淑杰
张元良
张洪潮
刊名:
中国光学
发表时间:
2014-02-01
摘要:
为了实现光刻胶表面形貌的广域、高精度测量,对新一代测量理论及测量方法进行了研究。首先分析了被测物件的特性,根据其柔软、透明的特征提出应用光干涉法和机械探针相结合的方法进行测量,同时阐明了使用此方法进行表面形貌测量的优点,并据此原理搭建了光学多探针表面形貌测量装置,光学测量部分采用白光干涉计,探针部分采用拥有8只球型探头的多点悬臂测量探针。然后应用此装置对标准刻槽试件和半透明光造型薄膜试件进行了测量。测量52 nm的标准刻槽试件时得到了测量误差小于2%,标准偏差小于1 nm的结果,表明本装置可以达到高精度测量表面形貌的目的。通过测量高约400 nm的树脂材料证实了此装置可以克服多重反射的影响测量透明薄膜的表面形貌。
表面形貌测量
光刻胶
白光干涉
多点球形探针
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6.
【期刊】
复合型超精密表面形貌测量仪
作者:
王淑珍
谢铁邦
常素萍
刊名:
光学精密工程
发表时间:
2011-04-01
摘要:
研制了基于同一显微镜基体实现原子力探针扫描测量与非接触光学测量两种功能的复合型超精密表面形貌测量仪.分析了基于白光显微干涉原子力探针的测量方法、探针微悬臂变形量与白光干涉条纹移动量的关系以及探针微悬臂测量非线性误差的修正方法,和通过融合垂直扫描系统的位移量和悬臂梁变形量得到了原子力探针的工作方式.研制了三维精密位移系统和基于白光显微干涉的原子力探针测头.采用原子力探针扫描测量对NT-MDT公司生产的扫描探针校准光栅TGZ2_PTB进行了重复性实验,实验显示标准差为0.96 nm,相对重复性误差为3.08%.给出了原子力探针扫描测量、相移干涉测量及白光干涉垂直扫描测量的测量实例.实验结果表明,所研制的超精密表面形貌测量仪可用于超精密加工工程表面、光学表面以及微纳几何结构的测量.
超精密测量
表面形貌测量
原子力探针扫描
白光干涉
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7.
【期刊】
金刚石砂轮表面形貌测量系统
作者:
崔长彩
余卿
张遨
李瑞旭
黄辉
王爽
刊名:
光学精密工程
发表时间:
2014-12-01
摘要:
为了实现对金刚石砂轮表面形貌的非接触精密测量,开发了基于干涉原理的金刚石砂轮表面形貌专用测量系统,研究了该系统的测量原理和关键技术.根据垂直扫描白光干涉显微测量原理以及被测对象的特征,提出了适用于砂轮测量的方法,研究了系统的自动扫描范围、垂直方向的扫描方法、单次测量三维表面的恢复算法和磨粒的识别算法.结合自行设计的夹具搭建了砂轮测量系统,并对多次测量拼接算法进行了实验分析.实验结果表明:基于区域重合大小(重合度为30%~50%)的拼接算法获得的拼接前后重合区域的相关系数均大于0.8,拼接后重合区域的高度差均小于0.4 μm.得到的结果显示所搭建的系统可以恢复砂轮的形貌,其测量范围和精度满足砂轮磨粒评定和分析的要求.
金刚石砂轮
表面形貌测量
白光干涉仪
曲面拼接
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8.
【期刊】
波长轮换与相移扫描相结合的表面形貌测量系统
作者:
杨练根
何浪
王选择
刘文超
何涛
刊名:
光学精密工程
发表时间:
2015-09-01
摘要:
用光学显微干涉法进行表面形貌测量时其深度测量范围的扩大和形貌测量精度的提高是一对矛盾.为此,本文设计出了一种基于波长轮换与相移扫描相结合的三波长表面形貌测量系统,并提出了一种基于椭圆拟合与相位差大小尺度相结合的相位提取与识别算法.将这种算法运用于多波长干涉图像的数据处理,有效地提高了形貌的整体测量精度,并拓展了深度测量范围.实验结果表明:在深度测量范围扩大近15倍的条件下,采用粗糙度国家基准校准的方波多刻线样板得到的表面粗糙度数据与校准数据的相对误差仅为4.12%,表明该系统在一定的深度范围内能够实现表面形貌的高精度测量.另外,针对该系统设计的多波长相位识别算法对环境噪声要求不高,可以支持系统的高噪声或在线测量.
表面形貌测量
相移干涉
波长轮换
相移扫描
光学显微干涉法
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【期刊】
一种新型精密三维工作台的设计及其应用
作者:
陈育荣
杨旭东
谢铁邦
刊名:
湖北汽车工业学院学报
发表时间:
2007-03-01
摘要:
介绍了一种新型的基于垂直扫描的精密三维工作台,由一个自带计量系统的二维工作台和一个垂直扫描工作台组成.当测量工件时,闭环控制系统控制二维工作台的位移,同时Z方向伺服电机和压电陶瓷驱动器驱动垂直扫描工作台去实现垂直方向上的精确定位.衍射光栅位移传感器用于探测垂直扫描工作台的垂直位移量.
三维精密工作台
垂直扫描
表面形貌测量
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