微米-亚微米级扫描电镜图像放大倍率校准标样的研制报告

周期性线距结构或光栅是对如光学显微镜、电子显微镜或扫描探针显微镜等图像系统进行放大倍率校准和空间变形评定的最好样品。由于图像系统的放大倍率的变化不一定是线性的，不同放大倍率级别需要使用不同长度级别的标准样品进行校准，因此，我们设计了适用于从低倍到高倍的各级校验用的标准参考样品，包括以下三个类型：（1）12．5μm、25μm和百微米尺度的三种栅网图形标准样品；（2）微米-亚微米级图形标准样品；（3）100nm或更小尺度的一维或二维光栅标准样品。本文将介绍第二种类型即微米-亚微米级系列中最小线距为1μm的图像放大倍率校准标样S1000的研制情况。     

扫描电镜图像放大倍率校准有证参考物质的研究

扫描电镜在半导体工业、微机械、微电子、材料科学及生命科学中都有广泛的应用。在微米、纳米尺度的形态观测和表征方面，扫描电镜的图像分析系统发挥了重要的、不可替代的作用。当需要利用图像系统对物体的二维尺度进行表征时，首先必须保证其测量结果是准确的，这就需要有统一的有证     

基于标准棋盘格的图像校准方法

通过对CCD相机采集的图像存在的畸变,提出了一种对畸变图像进行校准的方法。校准算法采用标准的棋盘格,利用仿射变换对图像表面规则分布的特征点建立查找表,查找并分析特征点,计算出变形量,然后修正。实验结果表明,该方法对图像校准是非常有效且具有非常高的实用性。     

基于SIFT图像拼接算法的标准样板测量技术

为了在使用高倍物镜测量标准样板时获得高分辨率的样本整体区域信息,提出了一种基于尺度不变特征变换(SIFT)图像拼接算法的标准样板测量技术。首先通过高倍物镜获取局部三维结构,将其转化为二维灰度图像;然后采用SIFT和RANSAC算法得到准确的特征点;最后采用加权平均融合算法得到完整图像,重构整体样板三维结构,并利用ISO5436-1∶2000对标准样板台阶高度进行评价。实验对100和400 nm两种高度的标准样板进行了测量和拼接,并对拼接后的台阶高度进行评价,测量均值分别为100.3和398.9 nm,实验表明该技术能准确还原标准样板中台阶的高度,有效扩大了标准样板形貌重构的范围。     

双通道自校准辐射计与辐亮度标准探测器的比对实验研究

基于自发参量下转换的高精度自校准辐射基准源是目前卫星遥感定标的研究热点。本文介绍了双通道自校准辐射计的工作原理并搭建了实验装置,展开了与传统辐亮度标准探测器的比对实验验证。采用736.9nm激光导入积分球的单色均匀辐亮度光源,将双通道自校准辐射计和辐亮度标准探测器分别对积分球出口辐亮度进行探测,测得绝对辐亮度分别为4.69×10-9W/(sr?mm2)和5.19×10-9W/(sr?mm2),二者之间的相对偏差为9.63％,验证了研制的双通道自校准辐射计的原理可行性。     

SEM及AFM校准放大倍率标样的研究

本文报告了用有证标准粒子研制成紧密排列的亚微米标准样品，并给出了研制成的标准样品的不确定度评估。将结果与国际先进的标准参考物质进行了分析比较，该亚微米标准粒子的紧密排列的标准样品在扫描电子显微镜和原子力显微镜放大倍率校准中有实际的应用价值。     

Comparison of traceable calibration methods for primary photovoltaic reference cells

The calibration of photovoltaic reference cells used as primary laboratory standards for the calibration of photovoltaic devices needs to be traceable to international radiometric standards and SI units. As a contribution to the development of an international standard this paper describes three methods for the calibration of primary photovoltaic reference cells, establishing two independent traceability chains. The solar simulator method is traceable via a standard lamp to the international irradiance scale whereas the global sunlight method and the modified global sunlight method are traceable to the world radiometric reference. The calibration values obtained by the three methods agree with each other within their respective uncertainties and with the world photovoltaic scale within ± 0·8%. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于共面参照物的多立体视觉传感器标定方法

提出了基于共面标定参照物结合双电子经纬仪标定多个立体视觉传感器的方法,该方法允许共面标定参照物在测量空间内自由移动,以经纬仪坐标系为中介,利用双电子经纬仪测量不同位置共面参照物上不共线的标定特征点在经纬仪坐标系下的精确的三维坐标,建立共面参照物上所有特征点和经纬仪坐标系的转换关系,构建三维标定特征点,在现场对多个视觉传感器进行标定,保证了测量状态与标定状态完全一致.该标定方法降低了标定设备的成本,简化了标定过程,提高了立体视觉传感器的标定精度.实验结果表明,该方法切实可行.     

一种基于虚拟立体靶标的线阵相机标定方法

针对线阵相机标定的过程中特征点容易丢失的事 实,提出了一种线阵相机标定方 法。首先,利用设计的平面靶标 与相机多次曝光巧妙地构建了虚拟立体标定靶标,通过分析与数学建模得到靶标上标定特征 点空间位置与像点的对应关系; 其次,使用最小均方估计方法对特征像点中心进行亚像素估计,并使用基于最小二乘迭代方 法对多特征点超定方程进行求解, 讨论了标定过程中相机与靶标非平行时对标定结果的影响;最后,使用提出的方法对线 阵相机标定进行实验验证。理论分析 与实验结果表明,本文的线阵相机标定方法简单灵活,标定特征点个数不拘泥于靶标的制 作,相机与靶标的位置无需严格平行,平 均标定精度达0.26pixel,具有较好的实用价值。     

P-t测试仪动态校准研究

P-t测试仪的动态特性是否符合井下射孔压力信号采集的要求,对测试系统的准确性至关重要。根据校准设备的特性,用激波管作为激励源对压力传感器的动态特性进行分析,给出了动态数学模型,并由此得出动态性能指标;用落锤对压力测试系统的灵敏度进行校准,给出了数据处理方法。提出动态校准结果的动态不确定度,说明物理意义和计算方法。结果表明,该存储测试系统能够精确地记录射孔压力数据,为高质量的打开油气层,进一步研究射孔工艺机理提供理论依据。     

基于SEM纳米级电子束曝光机的快速束闸设计

基于扫描电镜(SEM)的纳米级电子束曝光系统能够以较低成本满足科研单位对纳米加工设备的需求。在电子束曝光系统中,需要快速束闸控制电子束通断以实现纳米图像的多场曝光。从安装位置、机械结构和驱动器等方面讨论快速束闸的设计。     

一种应用于ADC带曲率补偿的高精度带隙基准源

设计了一种应用于工作电压为1.8 V的流水型模数转换器(ADC)的带隙基准源。与传统电流模式带隙基准源不同,该带隙基准源采用曲率补偿技术,降低了温度系数,提高了精度。分析提高电源抑制比的方法,设计低压共源共栅电流镜偏置的折叠式共源共栅运放,提高了带隙基准源的电源抑制比。采用CSMC 0.18μm CMOS工艺,获得了900 m V的带隙基准,Spectre仿真结果表明,带隙基准源正常启动,在-40~125℃温度范围内温度系数低至3 ppm/℃,低频时的电源抑制比达89 d B。     

时差型卫星定位系统目标位置标校算法的误差分析

针对时差型卫星定位系统位置标校算法中标校源选择的问题,首先建立了基于单个标校源的标校方法的误差分析模型,分析了参数的系统性误差和随机测量误差对标校效果的影响;其次,定义了两类定位误差改善因子,用来定量描述标校算法对定位精度的改善能力,并可以通过理论计算评价标校源的标校效果,从而为标校源的选择提供了依据。最后,仿真分析验证了误差分析模型及定位误差改善因子的有效性。     

热蚀工艺对BSNT陶瓷SEM形貌影响的研究

利用传统固相法制备了钨青铜型Ba6–3(Sm1–Ndy)8+2Ti18O54(x=2/3,y=0.8)(BSNT)和BSNT+0.5%(质量分数)xyxBi2O3微波介质陶瓷,研究了不同热蚀工艺条件对试样SEM形貌的影响,并分析了各种形貌的特点及形成原因。结果表明,BSNT陶瓷的热蚀温度低于烧结温度80℃时,或添加Bi2O3后的热蚀温度低于烧结温度105℃时,都能获得效果较好的SEM形貌。