SPM数据可视化技术研究

介绍了一套基于数字图像处理技术和OpenGL技术的数据可视化方案。该方案可以用于各种类型的SPM仪器的二维和三维成像处理。针对SPM应用首次提出了“高度剔除”去噪算法以及“水平线最小二乘调整”高度再调整算法,实验表明,这些算法对于增强高度数据成像对比度以及降低从高度数据到图像映射造成的细节损失可以起到有效的作用。详细地讨论了三维成像中的关键问题———顶点颜色的计算,并通过OpenGL的纹理映射技术获得了逼真的三维形貌图。另外,该套可视化方案数据流明确,可视化效果好,可以为其它类型的数据可视化提供有益的参考。     

一类混沌二相码的获取方法

从理论上分析了一类混沌二相码的获取原理，指出了混沌二相码应用于雷达系统的优越性．并用MATLAB编制的程序获取均匀分布的混沌序列，经自相关运算后从中筛选出若干组具有最佳副主瓣比的混沌二相码．     

基于DSP的数字PID控制在SPM中的应用

首先介绍了以DSP为核心搭建的扫描探针显微镜（SPM）的硬件基础,进而利用DSP代替模拟PID控制器的常规电子线路,并采用相应PID软件程序的控制,从而实现了针对于SPM系统的数字PID控制方案。该控制方案使得SPM在扫描过程中可以通过自定义算法来进行信号控制和调节,从而克服了以往模拟量PID控制系统灵活性差、不易维护和升级等缺陷。     

液体中微悬臂传感器共振检测技术的研究

讨论了微悬臂生化传感器在动态模式下的工作原理,针对在液体环境中阻尼增大、微悬臂共振品质因素下降的问题,设计了一个正反馈电路,使得微悬臂在液体中能够稳定在其固有频率上自激振荡.从而简便地测出微悬臂传感器在吸附分析物之后的频率变化.实验中将黄金Au溅射于微悬臂上,每次溅射的厚度为1nm,等效质量约为0.042 72 ng,溅射12次,测得去离子水中微悬臂的频率随溅射的Au质量的增加,约以-10.089 Hz/,pg的线性趋势下降,微悬臂对附加质量的检测分辨率提高了约200倍,达到1 pg.     

基于DSP的高速原子力显微镜系统

传统的以PC机为控制核心的AFM(atomic force microscope)越来越无法满足快速成像的要求,具有先进控制系统的高速AFM正成为国内外的一个研究热点.本文介绍了一种以DSP(digital signal processor)为控制核心的AFM系统.在该系统中,自动进针/退针、扫描电压的产生、A/D采样、D/A输出以及数字闭环反馈控制等任务均在DSP控制下完成;在分辨率为512×512时,可以获得行频55 Hz的扫描速度.实验表明,即便在这样高速扫描的情况下,该系统仍具有良好的成像性能.     

候潮施工时间图在宁海大佳何宏大塘工程中的应用

本文结合宁海县大佳何宏大塘工程实际,研究天文潮汐变化规律,绘制候潮施工时间图来指导大佳何宏大塘围海工程施工,取得了较好效果,候潮施工时间图对沿海的围海造地工程施工具有很好的指导意义和实用价值。     

几种生物芯片点样仪机械结构的对比

生物芯片点样仪生产厂家针对不同客户的需求,可以提供不同特性的产品。就市场上最常见的生物芯片点样仪生产厂家Genemachine,Biorobotics和Cartesian生产的四种生物芯片点样仪的机械结构做了介绍、分析和对比。在此基础上,研发出DY-2001型生物芯片点样仪。该机在整体性、占地面积、空间利用率、刚性、精度以及便于维修等方面做了全面考虑,不足之处是总重量稍大。     

基于PC104的嵌入式微拉伸台控制系统的研制

随着材料学研究的发展,需要一种在对材料进行微观检测时进行同步微操作的工具.本文设计了一套基于PC104的嵌入式微拉伸台控制系统,介绍了该系统的硬件组成以及软件编程.采用专用PID控制芯片实现电机的闭环控制,使拉伸台稳定地进行匀迷运动.为了实现系统控制的高精度,对数据采集、原位保持等关键技术进行了算法优化.小型化、模块化、低功耗、操作简单等特点,使得本系统只需进行简单地扩展就可广泛应用于数控领域.     

大范围高速原子力显微镜的前馈反馈混合控制方法

为了扩大原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)使用范围,研制了一套大范围高速AFM系统.针对大范围高速扫描时Z方向控制问题,提出了前馈反馈混合控制方法.前馈控制包括自动调平前馈和基于前一行扫描前馈,前者通过多线扫描确定样品倾斜位置,将所有扫描点的倾斜位移差用函数式表达,然后将其换算为Z向...     

高速大扫描范围原子力显微镜系统的设计

针对目前高速扫描型原子力显微镜(AFM)主要是限于物检测且扫描速度和扫描范围均有待提高,提出了一种高速原子力显微镜结构设计方案。在压电陶瓷致动器驱动的柔性铰链结构式位移台的基础上,构建了AFM大范围扫描器,使原子力显微镜在x-y扫描方向的运动范围达到了100μm×100μm。通过傅里叶频谱分析,计算获得了AFM扫描器常用的三角波驱动信号和正弦波驱动信号的高次谐波特性及其对AFM高速扫描成像的影响程度。为了消除在扫描运动过程中的机械自激振荡,提出了将正弦波信号作为高速扫描的驱动信号,行扫速度达到50line/s。在正弦波驱动的基础上提出了一种基于位置采样的图像获取方法,有效地减小了AFM扫描器的非线性误差造成的图像畸变现象。