电子散斑干涉测量技术在微结构测试中的应用研究

摘要

测试在研究和生产领域扮演着十分重要的角色。目前微结构的众多测试方法大多针对光学平滑表面，这给微结构的科学研究和生产测试等应用都带来了很大限制。 电子散斑干涉技术拥有光学测量技术的高精度、非接触、全场测量等优点，又具有电子技术的高速度、自动化、操作简便等特长，还能对具有散射表面的物体进行变形测量；因此近年来深受各国工程界和研究者的青睐。目前，研究者们又不断努力将其应用于微观测试领域，以达到扩充微观测试方法的目的。 本文在充分调研的基础上，设计并建立了结合相移技术的电子散斑干涉显微测试系统，通过反射率较高表面的形貌测量对系统的性能进行验证，并对散射表面的变形进行了初步的测试研究。本文的主要工作包括以下几个方面： 1.对国内外微结构测试方法和散斑测试技术做出充分的调研，并分析了电子散斑干涉技术在微结构几何量测量应用中的特点； 2.设计并组建了基于Linnik显微干涉结构的ESPI相移显微测试系统； 3.将表面反射率较高的微结构作为测量对象，进行系统的调试和评价实验，得到较好的表面形貌测量实验结果； 4.进行了散射表面离面变形的测试的初步实验研究，并对散斑干涉条纹图像预处理方法作了有益的探讨。

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第一章 绪论

1.1微结构的发展概况

1.2精密测试技术与微结构测试技术

1.3 本课题研究的主要目的和内容

第二章 电子散斑显微测试技术

2.1 散斑的物理特性

2.2散斑计量技术

2.3 ESPI显微干涉结构

第三章 干涉条纹图的分析方法

3.1 干涉条纹图

3.2条纹图像处理技术

3.3 时间相移干涉技术

3.4相位信息处理技术

3.5散斑条纹图的处理

第四章 微结构的ESPI测试系统

4.1 照明模块

4.2成像和图像采集模块

4.3 相移装置和压电陶瓷

第五章 实验及其分析

5.1 系统评价实验

5.2微结构形貌测试实验

5.3 散斑干涉法测量实验

第六章 总结与展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及参与的科研项目

致谢