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一种基于大范围扫描离子电导显微镜的形貌和体积测量方法
/ g+ }( S& f/ `" N+ ^8 f0 a摘要:针对现有测量方法不能同时实现大尺寸样品表面的总体和局部形貌的三维高分辨率测量以及体积计算的不足,提出了一-种形貌和体积测量方法.本文首先构建了大范围扫描离子电导显微镜(Large-scaleScanninglonConductanceMicroscopy,L-SICM)系统,并利用数据拼接技术来扩展现有SICM系统的水平测量范围,从而实现样品形貌的大范围三维高分辨率测量,最后结合背景移除等数字图像处理技术来计算目标对象的体积.对亚毫米级样品的实验结果表明,基于L-SICM的测量方法可以有效完成大尺寸样品的总体和局部形貌的三维高分辨率测量及体积计算,且避免由光学测量方法引入的非线性误差.另外,采用更小的水平扫描步距(125nm)可以减小5.82%的体积测量误差和38.12%的测量标准差,从而提高了系统测量的准确性和稳定性.
( l- v' t# P X& ~# O关键词:形 貌和体积测量;扫描离子电导显微镜;大范围;数据拼接
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1 N; ?3 n# }2 i C( _1引言
: v& w& ~& x7 @+ u形貌和体积测量在科学研究中的应用十分广泛，例如工程材料表面形貌的三维表征，基于形貌表征的发动机磨损与故障诊断，以及基于体积测量的活细胞功能及病理学研究等.通常对形貌和体积测量方法有以下要求: (1)具有较高的测量分辨率(亚微米以下)和准确性.(2)具有足够的测量范围以适应不同尺寸的样* a. S# H6 u$ }4 O$ p0 @( \
5 g* i! u) l: q3 d- c3 n \# _3 }7 a/ h9 i8 r7 t/ Z2 J4 O
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发表于 2021-5-24 14:48
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