動態(tài)微球涂敷狀態(tài)實時監(jiān)測系統(tǒng)設計.pdf

1、綜合運用光、機、電、算等知識設計了一套監(jiān)測系統(tǒng),可對微球(直徑Φ0.2mm~1mm)涂敷時的運動狀態(tài)進行實時視頻監(jiān)測.直徑為數(shù)百微米的微球是激光聚變工程的關鍵技術(shù)之一,這種微球往往需要在表面涂敷燒蝕層(有機材料),涂敷的均勻性(好于涂層厚度3％)和光潔度(好于涂層厚度0.1％)要求非常高,因此對其涂敷狀態(tài)實時監(jiān)測成為一個重要的研究課題.由于涂敷在真空室內(nèi)完成,監(jiān)測系統(tǒng)必須以遠距顯微攝像系統(tǒng)對微球成像.根據(jù)實際需要,涂敷時有兩種情況:一個

2、大彈盤里放多小微球或多個小彈盤,每個盤里放一個微球.微球在小彈盤中涂敷時,為觀察涂敷細節(jié),需要將小彈盤的像作為整個視場放大到屏幕上,因此,要實現(xiàn)兩種狀態(tài)的切換就要用步進馬達實現(xiàn)顯微攝像系統(tǒng)的自動調(diào)焦讓微球像放大達到滿屏顯示目的.同時,在觀察并列的多個小視場中的微球狀態(tài)時,使用步進電機驅(qū)動的二維精密掃描系統(tǒng)分別對多個視場進行掃描并全視場成像監(jiān)測.系統(tǒng)由PC機通過單片機控制步進電機來驅(qū)動二維掃描和自動調(diào)焦.微球在真空室內(nèi)涂敷時,通入的有機氣

3、體會在高頻線圈的作用下電離為等離子體并發(fā)出熒光,給視頻監(jiān)測帶來困難.對處于等離子體熒光區(qū)域中的微球,用LED光源照明消除熒光干擾,使微球通過長工作距離顯微鏡與攝影系統(tǒng)相組合的光學系統(tǒng)對其成像于CCD.微球圖像的顯示與電機的控制集成于同一個界面之中,便于根據(jù)顯示的圖像來控制顯示系統(tǒng)的位置,從而在電腦屏幕上得到大小適合人眼觀察的微球清晰像.本系統(tǒng)具有一定的通用性,只要稍加改動就可以應用于醫(yī)學界進行顯微手術(shù)、精密加工企業(yè)、微電子器件生產(chǎn)等行業(yè)