激光差动共焦显微镜扫描控制软件技术研究

发布时间：2017-04-07 12:15

  本文关键词：激光差动共焦显微镜扫描控制软件技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来，我国在材料工程、生物医学工程、基因工程、微电子制造和精密测量等领域上都取得了长足的进步。随着科学技术的发展和进步，高精度、高分辨率的光学成像系统已对上述领域产生了重大的影响。以激光差动共焦技术为核心的光学扫描成像探测技术，因其高精度成像优势成为光学成像探测领域的主要方法之一。由于激光差动共焦技术具有显著的横向分辨能力和轴向高空间分辨能力，使其可以实现对微台阶、集成电路线宽、微沟槽等微纳结构表面形貌进行三维成像和测量。 本课题主要研究基于激光差动共焦显微成像原理的激光差动共焦显微镜的扫描控制软件，将对激光差动共焦显微镜的扫描模式进行设计，将显微镜各部分硬件在软件中进行模块化，实现其独自的功能。通过软件的控制能够让其相互协调工作，并且应用本系统设计的扫描模式实现显微镜对样品的扫描成像，高精度测量的目的。本论文主要研究工作： 一、差动共焦显微镜软件系统整体结构设计。对国内外已有的共焦显微镜的软件结构进行分析，同时，在VS2010软件开发环境下，利用多文档模式根据面向对象设计的要求对系统软件和操作界面进行优化. 二、差动共焦显微镜扫描控制软件功能的设计。根据差动共焦显微镜的原理特点和结构特点设计出一套能够实现硬件自检、参数设计、数据采集和处理、显示、保存和多种显微扫描成像扫描模式的完整的扫描控制软件。通过分析国内外激光共焦扫描技术设计并实现了两种符合激光差动共焦原理的扫描成像方法。 三、利用实验室已搭建的差动共焦显微系统实验装置，在该软件的控制下进行实验研究，对样品进行扫描成像，，验证软件的可实用性和稳定性。
【关键词】：差动共焦 显微镜 软件系统 扫描控制
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH742
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外发展状况10-14
• 1.3 激光差动共焦显微技术14
• 1.4 主要研究内容14-16
• 第2章 差动共焦显微镜扫描原理16-23
• 2.1 引言16
• 2.2 差动共焦显微成像原理16-19
• 2.3 激光差动共焦显微镜扫描模式19-20
• 2.4 差动共焦层析扫描模式扫描原理20
• 2.5 单层传感扫描模式扫描原理20-21
• 2.6 本章小结21-23
• 第3章 差动共焦显微镜的硬件结构组成和软件结构设计23-39
• 3.1 引言23
• 3.2 差动共焦显微镜的硬件结构23-27
• 3.3 差动共焦显微镜的测控方案27-29
• 3.4 差动共焦显微镜的软件结构29-36
• 3.4.1 软件构架29-30
• 3.4.2 操作界面设计30-31
• 3.4.3 二维平移台模块和物镜驱动器模块31-33
• 3.4.4 激光控制模块和 CCD 模块33-34
• 3.4.5 数据采集卡模块34
• 3.4.6 显示模块、协调模块、文档类模块34-36
• 3.5 软件设计关键技术分析36-38
• 3.5.1 各部分模块协调控制设计36-38
• 3.5.2 图像采集与显示同步设计38
• 3.6 本章小结38-39
• 第4章 差动共焦显微镜扫描模式实现过程39-50
• 4.1 引言39
• 4.2 轴向快速定焦在单层传感模式中的应用39-42
• 4.3 差动共焦层析扫描模式42-46
• 4.4 单层传感扫描模式46-49
• 4.5 本章小结49-50
• 第5章 实验验证50-58
• 5.1 实验装置50
• 5.2 实验步骤50-52
• 5.2.1 轴向快速定焦方法实验步骤50-51
• 5.2.2 单层传感扫描模式实验步骤51
• 5.2.3 差动共焦层析扫描模式实验步骤51-52
• 5.3 实验结果与分析52-57
• 5.3.1 轴向快速定焦方法定焦准确性验证52-53
• 5.3.2 单层传感扫描和差动共焦层析的扫描成像与三维重构53-55
• 5.3.3 高度测量分析55-57
• 5.4 本章小结57-58
• 结论58-59
• 参考文献59-62
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单62-63
• 致谢63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：290426