面临着21世纪科技发展中提出的众多挑战,分析仪器和分析科学也正经历着深刻的变革,其中一个日益明显的发展趋势就是仪器设备的微型化、集成化与便携化,微全分析系统是这一发展时期的典型代表。 本文在对现有微流控芯片加工方法以及快速成型工艺进行综述的基础上,提出了利用激光雕刻加工微流控芯片的方法。将激光加工技术引入到微流控芯片加工领域,具有重要的创新价值。 论文基于CO₂激光雕刻机控制器原理及图像处理理论,开发研究针对BMP图像文件格式适用于激光雕刻的软件。该软件的主要任务是把目前比较成熟的图像处理方法应用到激光雕刻机中,得到良好的图像效果,为系统后续雕刻操作提供图像数据。论文主要偏重于图像处理开发自己的软件,软件主要包括两大部分,即图像处理部分和执行雕刻部分。 一个BMP位图文件通常包括位图文件头、位图信息头、调色板、位图数据四个部分,基于Visual C++面向对象编程方法,构建设备无关位图CDIB类库,完成DIB文件的读写操作及图像显示和调色板操作。 对于激光雕刻系统,其控制的激光状态只有两种,即出光与不出光,对应图像就是黑与白。因此就要求图像通过阈值处理来得到二值图像,根据不同的图像选用合适的阈值实现灰度图像的二值化处理。根据雕刻对图像的要求,通过几何变换改变图像中各物体之间的空间关系,组合图像的平移、镜像、转置、反转、旋转等处理,可以实现各种各样的图像几何变形,达到对芯片沟道位置及不同芯片沟道形状的要求。 编制控制软件,通过图形处理生成加工路径文件后,经过再处理得到插补数据,利用半步偏差—几何最优法插补程序实现对X,Y轴步进电机和激光电源的控制,从而实现雕刻加工。研制的激光雕刻机能分别实现雕刻、位图等加工方式。