显微电子散斑干涉测量技术的研究

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电子散斑干涉测量(ESPI)是一种结合了激光、计算机、CCD和图像处理的现代光学测量技术,由于具有非接触、高灵敏度、全场测量等优点,已经被广泛的应用于粗糙表面测量、应力应变分析、振动测量、无损检测等领域。近年来随着纳米材料迅速发展,微结构的力学特性、表面的应力变化、形变量等重要的材料性能参数的测量显得越发重要,因此结合显微光学系统的电子散斑干涉测量技术(Micro-ESPI)应运而生,成为一种非常重要的测量手段。   本文对该技术进行了探索性的研究,主要的工作有:⑴用MATLAB语言模拟仿真了干涉测量技术的四步相移算法,并对步长误差对测量精度的影响进行了讨论;⑵完成了相移装置的步长测量实验;⑶搭建了显微电子散斑干涉测量(Micro-ESPI)系统,运用四步相移算法对硅片进行测量,用CCD拍摄硅片变形前后相关散斑干涉图。利用MATLAB语言编写了散斑图滤波和空间二维相位展开算法,通过对所获得的微结构变形前后的散斑干涉条纹图进行处理,得出硅片变形的相位信息,最终得出其变形量,同时利用光栅尺对实验的结果进行了验证。
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