動(dòng)態(tài)微球涂敷狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、綜合運(yùn)用光、機(jī)、電、算等知識(shí)設(shè)計(jì)了一套監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可對(duì)微球(直徑Φ0.2mm~1mm)涂敷時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測(cè).直徑為數(shù)百微米的微球是激光聚變工程的關(guān)鍵技術(shù)之一,這種微球往往需要在表面涂敷燒蝕層(有機(jī)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(duì)其涂敷狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)成為一個(gè)重要的研究課題.由于涂敷在真空室內(nèi)完成,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必須以遠(yuǎn)距顯微攝像系統(tǒng)對(duì)微球成像.根據(jù)實(shí)際需要,涂敷時(shí)有兩種情況:一個(gè)

2、大彈盤里放多小微球或多個(gè)小彈盤,每個(gè)盤里放一個(gè)微球.微球在小彈盤中涂敷時(shí),為觀察涂敷細(xì)節(jié),需要將小彈盤的像作為整個(gè)視場(chǎng)放大到屏幕上,因此,要實(shí)現(xiàn)兩種狀態(tài)的切換就要用步進(jìn)馬達(dá)實(shí)現(xiàn)顯微攝像系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)焦讓微球像放大達(dá)到滿屏顯示目的.同時(shí),在觀察并列的多個(gè)小視場(chǎng)中的微球狀態(tài)時(shí),使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二維精密掃描系統(tǒng)分別對(duì)多個(gè)視場(chǎng)進(jìn)行掃描并全視場(chǎng)成像監(jiān)測(cè).系統(tǒng)由PC機(jī)通過單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)二維掃描和自動(dòng)調(diào)焦.微球在真空室內(nèi)涂敷時(shí),通入的有機(jī)氣

3、體會(huì)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(cè)帶來困難.對(duì)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(zhǎng)工作距離顯微鏡與攝影系統(tǒng)相組合的光學(xué)系統(tǒng)對(duì)其成像于CCD.微球圖像的顯示與電機(jī)的控制集成于同一個(gè)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(dòng)就可以應(yīng)用于醫(yī)學(xué)界進(jìn)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)