質(zhì)譜儀激光熔樣系統(tǒng)的智能化研究.pdf

1、激光熔樣作為一種以微量材料吸收高能激光峰值的精密采樣工藝，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、地質(zhì)、生物、環(huán)境等學(xué)科的固體樣品分析中。質(zhì)譜儀中應(yīng)用激光熔樣是一種熔化微量樣品的先進技術(shù)，它特別適合于微區(qū)和單顆粒樣品的分析。 激光熔樣系統(tǒng)通常為商品化模塊，功能操作和過程控制相對獨立，這使其在質(zhì)譜儀中被集中控制和協(xié)調(diào)運行的能力受到限制。另外，許多質(zhì)譜實驗室的激光熔樣系統(tǒng)二維定位精度和攝像機調(diào)焦精度不高，熔樣工作通常只能靠手動瞄準、逐個熔樣，其精度和效率

2、都不能滿足目前質(zhì)譜儀智能化發(fā)展的需要。 為了提高質(zhì)譜儀中激光熔樣系統(tǒng)的熔樣精度、效率和自動化程度，本課題以中科院地質(zhì)與地球物理研究所古地磁與年代學(xué)實驗室的惰性氣體同位素質(zhì)譜儀為實驗對象，對激光熔樣系統(tǒng)的智能化進行研究。 論文的主要內(nèi)容和工作如下： 1、完成對二維樣品臺的重新設(shè)計，利用光柵尺、運動控制卡和步進電機實現(xiàn)對樣品臺的精密定位和可編程運動控制，其精度和性能均優(yōu)于國際現(xiàn)有的商品化產(chǎn)品。 2、為將激光熔

3、樣系統(tǒng)融于同位素質(zhì)譜儀的檢測和控制，設(shè)計了一系列控制子程序，成功實現(xiàn)設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，查詢系統(tǒng)狀態(tài)、控制系統(tǒng)運行等與激光熔樣系統(tǒng)通信及控制的任務(wù)。 3、利用二維彩色圖像的視覺檢測技術(shù)，為該設(shè)備設(shè)計了一種識別樣品熔樣位置的新方法，應(yīng)用了一種新的結(jié)合中值濾波和均值濾波的彩色圖像矢量濾波器；提出了適合于本系統(tǒng)的彩色圖像調(diào)焦評價算法和攝像機自動調(diào)焦算法；根據(jù)本系統(tǒng)智能化尋樣熔樣的需要，設(shè)計了一套利用“┗”形零點標志進行攝像機標定、系統(tǒng)零位標