基于CCD的膜厚测量方法研究

来源 :中南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:motombo555
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着现代生命科学技术的快速发展,近年来,医学界的一些学者提出了一种利用检测生物芯片感染病毒厚度来快速诊断某些疾病的方法。常见的生物芯片厚度一般在几十微米到上百微米之间,为了防止芯片由于外界环境的影响而变质,影响医生对病人病情的判断,对芯片厚度快速而精确的在线检测就显得非常重要。 本研究为“医用快速生物芯片检测仪”课题的部分内容。利用全息干板与生物芯片厚度接近同时价格低廉的特点,选取全息干板作为检测样本、迈克尔逊干涉仪和CCD作为主要的测量仪器,设计了半膜测量方法。分别对GS-I型和RSP-I型两种全息干板进行了厚度测量、研究了干涉条纹平均间距与光程差变化之间的对应关系。 首先通过实验研究发现了过去膜厚测量方法中存在的问题:实验中采用的直接测量或转角的方法检测效率低、对干涉条纹的判读不准确,因而影响到实验结果的可靠性。本文提出了一种半膜的测量方法,对其理论依据进行了阐述。 利用上述新方法,将ASTM标准方法(F529-80)与膜厚测量相结合,通过对拍摄的大量干涉条纹图样进行分析和计算,得到了迈克尔逊干涉仪空载时反射镜M<,1>位置与干涉条纹平均间距变化之间的对应关系。利用此关系,在测量时就只需在M<,1>前插入待测样品,即可快速算出M<,1>光路光程的变化量,从而求出样品的厚度,实验过程非常简便快捷。发现了测量误 差随M<,1>、M<,2>之间距离S、干涉条纹级数K的增大而减小的现象,通过对其进行理论分析,讨论了本方法的适用范围。实验结果的绝对误差约10微米,相对误差随被测样品厚度的增加而减小。 同样使用半膜测量方法,将迈克尔逊干涉仪的入射光源由激光换成白光、CCD换成毛玻璃观察屏。利用白光相干长度小、只有在干涉仪两光臂光程接近相等的时候才能观察到干涉条纹的特点,重新对样品进行测量。测量结果的精度较高,绝对误差小于2微米,但因为白光干涉条纹较难调出,所以测量效率比前一种方法低。 最后,比较了利用半膜法测量膜厚时,激光源结合CCD与白光源结合观察屏这两种方式在测量效率、精度上的优缺点。结果表明:激光源结合CCD方式虽然精度不如白光方式,但测量效率高、易于实现测量自动化,适合作为本课题所研究仪器的主要测量手段;白光方式精度很高,但效率较低、不易实现快速自动测量,可以作为仪器的辅助测量手段,用于对检测精度要求很高的情况。 本文的结论为整个课题提供了基本的测量方法以及两种对应的测量方式,为膜厚检测仪的快速自动测量功能实现提供了坚实的理论基础和实验基础。
其他文献
下一代网络(NGN,Next Generation Network)是业务驱动的网络,而软交换是NGN的核心。软交换实现了两种重要的分离一业务控制和呼叫控制相分离、呼叫控制与承载控制相分离。NGN的
单刀双掷开关广泛应用于T/R组件中的信号路由、相控阵天线中的开关线型移相器和宽带调谐网络中。通常将PIN二极管和MESFET管等固态器件集成于单刀双掷开关网络中来实现单刀双
随着网络科技不断发展,电子商务已成为人们生活的重要组成部分。它的出现,不仅是企业营销的一种有利手段,同时也解决了大学生就业的难题。大学生如果能够准确地定位,抓住商机
本研究以罗氏沼虾为对象,研究L-色氨酸对罗氏沼虾互残行为及免疫能力的影响。所投喂的饲料按照L-色氨酸添加浓度设置了5个梯度,分别为:对照组、0.25%组、0.5%组、1%组和1.5%组(实
WLAN是指以无线信道作传输媒介的计算机局域网络,能快速、方便地解决有线方式不易实现的网络信道的连通问题,使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。WLAN利用电磁波在
AVS(Audio Video coding Standard)标准是我国具备自主知识产权的数字视音频编解码技术标准,是基于预测编码、变换编码和熵编码的混合编码框架。变换编码能够消除大量的冗余
在以FFT为基础的周期信号分析当中,为了得到高精度的谐波参数估计,我们必须面对两类效应:第一类,由于FFT只是在一组等间隔离散频率上求值,因此有可能出现频率误差,这种效应称为栅栏
复杂目标电磁散射研究长期以来广受关注,本文研究的快速非均匀平面波算法,可以快速精确的求解任意复杂目标的电磁散射问题,其多层形式的计算复杂度与多层快速多极子相当。同
基于码分多址接入方式的WCDMA是第三代移动通信三大主流标准之一。与第二代移动通信系统相比,由于WCDMA系统能提供不同类型业务的灵活性,在对WCDMA系统进行网络规划和优化时需
胚胎阵列容错系统将生物中细胞替换的机制应用在电子系统中,是一种带有自恢复功能的新型容错结构。胚胎阵列通常采用列(行)替换法进行容错。列替换法实现起来比较简单,但却造成