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

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。

基于CCD的实时成像与微小尺寸测量系统的设计

设计了一种基于CCD的实时成像与微小尺寸测量系统,该系统由CCD摄像头、视频解码芯片、FPGA、USB芯片和上位机组成.用FPGA控制视频解码芯片获取CCD摄像头采集的光学信号,通过USB传给上位机,利用多线程技术实现控制命令的发送、图像数据的接收、处理和显示,以及微小尺寸的测量.结果表明:经过多次测量实验得到系统误差不超过3μm,满足测量精度要求;通过选用不同分辨率的CCD,可以实现不同精度的微小尺寸测量.此外还对双棱镜干涉实验所形成的干涉条纹间距进行了测量,验证了系统的功能.

坐标测量机在微小尺寸测量方面的应用

坐标测量机在先进制造和精密测量方面有着广泛的应用。面对日益复杂的机械零件,仅使用坐标测量机的程序命令,往往不能得到正确的测量结果。本文阐述了坐标测量机在喷油嘴微小尺寸方面的测量方法及数据处理。

圆柱面径向微小尺寸测量用特殊平行板电容传感器讨论

用平行板电容传感器测量微小尺寸可获得高精度、好的动态特性和易于实现信号转换及后续控制与处理.但用普通平行板电容传感器来测量圆柱面径向微小尺寸则受到精度、量程范围及诸多因素的限制.因此本文着重对一种改进的特殊平行板电容传感器进行分析讨论,并给出非线性修正方法.

微小尺寸测量中的图像处理技术

图像质量是影响光学显微系统微小尺寸测量精度的一个重要原因。介绍了测量系统的组成和工作原理 ,以及光学系统设计上保证成像质量的一些措施 ,探讨了提高图像质量和测量精度的方法。采用小波进行图像去噪 ,很好地去除了图像传输和存储过程中引入的高频噪声 ;为了进一步提高测量精度 ,采用同相累加平均的方法 ,滤除随机信号的影响。实验结果表明可满足超大规模集成电路线宽测量的要求 ,测量重复精度达到了 0 .0 1μm。

复杂轮廓表面光纤数字化系统

详细描述了系统的构成。实验结果表明,所设计研制的光纤传感测量系统能很好地实现复杂轮廓表面形状的检测问题。测量系统的稳定性优于0.15％,高度分辨力优于0.4μm,定位测量的重复性达到±3μm,由于在传感头端部采用了自聚焦透镜技术,使该传感器有较高的横向分辨力,能有效地实现对微小复杂形状尺寸的扫描检测。将系统用于螺纹型面的检测,测量结果与用万能工具显微镜的检测结果比对,证明了本测量系统的实用性和方法的正确性。

菲涅尔衍射法暗纹分布的研究

微小尺寸的测量多采用大琅和费衍射法测量，因为其衍射暗纹间距与被测尺寸之间具有很简单的线性关系．实用中，夫琅和费衍射占用空间很大．而且衍射图象与传感器尺寸很难匹配。通过对菲涅尔衍射和夫琅和费衍射光强分布的深入研究，发现二者暗纹分布是相同的．本项研究将衍射测量扩展到菲涅尔衍射区，不但可以扩展测量范围，还可以通过扩大所接受衍射谱级次的方法，提高测量精度，具有较高的实用价值，理论上也有一定突破。

扫描电子显微镜测长标准物质:线宽标物与粒度标物

扫描电子显微镜（以下简称“扫描电镜”）是一种被广泛应用于材料微区形貌分析和微小尺寸测量的仪器设备。我国早在1988年就发布了JJG550—1988（（扫描电子显微镜（试行）》检定规程，1996年教委又专门发布了JJG（教委）010—1996（（分析型扫描电子显微镜》检定规程。开展扫描电镜的检定或校准工作，需要借助标准物质，其中包括分辨力标准物质、测长标准物质和化学成分标准物质。特别是测长标准物质，

基于局部信噪比的微小损伤自适应检测技术研究

大型高功率激光驱动装置中,激光能量密度及系统运行速度主要受终端光学元件损伤增长的限制。为高效、精确地检测元件的损伤状态,提出了一种基于局部信噪比的自适应差异窗过滤算法。该算法通过设计一种作用在像素点上的窗函数,以关联邻域点的像素值强弱完成目标点或背景点的判断,从而完成种子图像的阈值化,最后通过对种子图像区域生长完成损伤分割。为验证算法的有效性,搭建了在线检测模拟平台以获取损伤样品图像,并使用该算法对图像进行处理。结果表明:对直径50μm以上的损伤点,算法的平均识别率在99%以上,达到了高功率激光驱动系统对微小损伤检测的精度要求。因其不需要依据经验设定种子图像的阈值,与现有局部信噪比算法相比具有更高的自动化程度。