常新宇
- 作品数:11 被引量:16H指数:3
- 供职机构:天津大学精密仪器与光电子工程学院更多>>
- 发文基金:国家自然科学基金天津市自然科学基金天津市科技计划更多>>
- 相关领域:机械工程一般工业技术理学动力工程及工程热物理更多>>
- 微球三维位置快速精密测量的新方法被引量:3
- 2017年
- 为了实现对液态环境中微球三维位置的快速精密测量,尤其是轴向的测量分辨力和速度,基于离焦成像测量理论,结合并改进象限插值法和矢径投影算法,提出了一种新的方法,实现了对微球三维方向1nm测量分辨力的跟踪测量。该方法测量效率高,对单个粒子轴向位置的测量速率最快达到每秒上百帧甚至更高。进一步讨论了横向位置测量误差对轴向测量分辨力的影响,分析了轴向方向大范围的跟踪测量分辨力。通过和相同实验条件下的互相关方法对比,说明该方法在实际测量中具有可行性,在实现相同轴向测量分辨力的情况下测量效率更高。
- 姚成文雷海常新宇胡春光胡晓东李宏斌胡小唐
- 基于离轴显微干涉术的单幅干涉图相位求解(英文)被引量:1
- 2015年
- 提出一种用于测量微结构表面形貌的离轴显微干涉术。该技术的实验装置为一个优化的马赫-曾德尔干涉仪。其特点为参考波是具有一定载频的倾斜波。该技术中应用CCD记录离轴显微干涉图,并用傅里叶变换方法对记录的干涉图在傅里叶面进行频谱滤波求解相位。不同于经典显微干涉术,离轴显微干涉图的载频较高,仅需单幅干涉图即可得到相位信息。因此该技术在测量中具有防振、快捷有效的特点。利用一个标准微台阶以及微孔阵列的形貌检测结果验证该技术的有效性,同时与轮廓仪的测试结果进行对比,证明结果一致。被测物也应用Mirau干涉显微镜进行测试,实验结果表明经典显微干涉图干涉信息载频不足,仅使用单幅干涉图不能得到正确相位,该组实验证明了离轴显微干涉术相对于传统显微干涉术的优越性。
- 曾雅楠雷海常新宇胡晓东胡小唐
- 关键词:表面形貌离轴载频显微干涉
- 基于离轴显微干涉术的单幅干涉图相位求解
- 提出一种用于测量微结构表面形貌的离轴显微干涉术。该技术的实验装置为一优化的马赫曾德干涉仪。其特点为参考波是具有一定载频的倾斜波。在此技术中,应用CCD 记录离轴显微干涉图,并用傅里叶变换方法对记录的干涉图在傅里叶面进行频...
- 曾雅楠雷海常新宇胡晓东胡小唐
- 关键词:表面形貌离轴载频显微干涉
- 去卷积数字全息重构的微球位置精确测量被引量:6
- 2015年
- 微球三维位置的精确测量是单分子力谱测量技术中的关键。采用同轴数字全息技术对微球的三维位置进行测量。通过同轴数字全息显微系统采集一系列微球的全息图像,利用瑞利-索末菲传播原理对全息图进行三维重构,同时对重构光场进行去卷积运算,消除了散斑、离焦信号等噪音,并对微球球心纵向光场分布进行多项式拟合,提高了微球三维位置测量精度。实验表明,该方法不仅能够对全视场中的微球进行并行测量,而且能够对交叠微球进行测量,纵向分辨力达到2 nm,在生物单分子动力学、粒子图像测速技术等研究领域具有重要意义。
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- 关键词:数字全息单分子力谱
- 液态环境下微粒三维位置纳米级分辨力测量方法
- 本发明涉及数字全息显微测量领域以及微粒位置测量领域,为提出基于同轴数字全息显微技术及图像处理方法,实现复杂液态环境下多微粒三维位置纳米级分辨力测量。为此,本发明采取的技术方案是,液态环境下微粒三维位置纳米级分辨力测量方法...
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- 液态中交叠微球的三维纳米级位置测量方法被引量:3
- 2017年
- 微球跟踪技术是生物学动态过程的重要研究工具之一。为获取相关生物学信息,需要对微纳米尺度的微球进行三维位置的测量。在实际测量中,由于液态环境中微球间及微球与其他物质间存在相互作用力,微球图像交叠的现象难以避免。交叠微球图像会导致圆环特征的交错,采用传统方法难以实现特征识别,进而无法对其定位。针对这一问题,提出了全息重构聚焦法(HRFM),通过精确定位微球的横向位置,获取其三维位置。实验结果表明HRFM定位微球位置较传统方法更为精确,且尤其适用于交叠微球位置的测量,对单个微球和交叠微球的测量均能达到2nm的三维位移分辨力。
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- 关键词:数字全息
- 液态环境下微粒三维位置纳米级分辨力测量方法
- 本发明涉及数字全息显微测量领域以及微粒位置测量领域,为提出基于同轴数字全息显微技术及图像处理方法,实现复杂液态环境下多微粒三维位置纳米级分辨力测量。为此,本发明采取的技术方案是,液态环境下微粒三维位置纳米级分辨力测量方法...
- 胡小唐雷海胡晓东常新宇胡春光李宏斌
- 文献传递
- 基于激光外差干涉法的微振动测量系统的研究
- MEMS(MicroElectroMechanicalSystem,微机电系统)器件依据可动结构来实现相应的功能,其主要发展趋势是器件越来越小,频率越来越高。为了保证器件的性能,振动特性测量必不可少,不仅要求测量其谐振状...
- 常新宇
- 关键词:微振动测量外差干涉贝塞尔函数模态分析
- 文献传递
- 离焦图像的互相关匹配法测量微球三维位置研究被引量:2
- 2015年
- 为了提高在液态环境中对直径微米量级微球三维位置测量的空间分辨力,尤其是轴向的测量精度,将互相关算法对相似图像高精准的匹配特性与离焦成像法测量微球三维位置的思想相结合,讨论基于互相关匹配的离焦成像法测量微球三维位置的方法。实验表明,该方法对微球轴向位置4 min内连续定位的测量标准差约为0.64 nm,已实现对微球三维方向1 nm阶跃变化的分辨测量,这在生物单分子动力学、粒子图像测速技术等研究领域具有重要意义。相同实验条件下,与同轴数字全息显微术对微球三维位置的对比测量和分析也初步说明了该方法在实际测量应用中的可行性与高精度的特点。
- 谢湘军雷海常新宇曾雅楠胡晓东胡小唐
- 关键词:互相关
- 具有宽频带高灵敏度的微振动外差干涉测试仪被引量:1
- 2021年
- 针对微机电系统等微纳米尺度器件的振幅测量,基于外差干涉原理设计开发一种微振动模态测试系统,由光路和解析电路两部分构成,在光路中利用载波技术将被测样品的振幅信息加载到被测光信号上,被测光信号与参考光信号之间原本存在一个由声光调制器产生的频率差,当被测信号与参考信号经光电探测器混频后,可得到一个参考差频信号及一个载有被测物理量信息的差频信号,之后在电路中对这两个信号进行电路解调即可得到被测样品的振幅信息.该测量方式降低了测量过程对光强的要求,降低了样品所需的激励电压,避免了对样品表面的破坏,同时测量不会受到光程波动和电磁反馈的影响,提高了测量速度,降低了测量误差.通过实验测试了谐振频率为2.1889 GHz的薄膜体声波谐振器的振幅和原子力显微镜微悬臂梁探针前三阶谐振动模态的振幅,实验表明该系统可以测量的振动频率范围约为几十Hz到数GHz,振幅范围约为1 pm~10 nm,因此本振动模态测量系统可以同时满足高测量带宽和高测试灵敏度的测试需求.
- 胡晓东杨媛常新宇卢钧胜
- 关键词:微机电系统薄膜体声波谐振器微悬臂梁