獲取高精度斷層面形貌對微觀斷層面形貌與地震成核、破裂擴展及終止的相關(guān)性研究具有重要意義。為了提高斷層面形貌的測量精度、克服現(xiàn)有測量方法的不足,我們研發(fā)了一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的μm級形貌測量系統(tǒng)。經(jīng)過測試,該新型μm級形貌測量系統(tǒng)具有以下特征:1)其平面定位（x軸與y軸方向）精度優(yōu)于3. 5μm,垂向測量精度優(yōu)于4. 5μm,水平分辨率可達0. 62μm,垂向分辨率為0. 25μm; 2)該系統(tǒng)在垂向發(fā)射激光束,可測量形貌面中大傾角的凹谷區(qū)域,避免產(chǎn)生數(shù)據(jù)空白,可獲得完整的形貌測量結(jié)果,具有較強的陡峭表面測量能力; 3)該系統(tǒng)具有較大的測量量程（30cm×30cm）,測量大尺度樣品時,可避免多次測量數(shù)據(jù)的配準拼接以及由此帶來的誤差。運用該形貌測量系統(tǒng),可對實驗斷層面進行掃描并獲得高分辨率的形貌數(shù)據(jù),能夠滿足μm級尺度上的形貌分析要求。 

【文章來源】：地震地質(zhì). 2020,42(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

工作流程圖

形貌測量系統(tǒng)的整體輪廓及激光測距工作的原理圖

軟件界面分為顯示與參數(shù)設(shè)置2個部分(圖3)。顯示部分(下部)主要展示激光測量傳感器在二維平移臺范圍內(nèi)的實時位置。參數(shù)設(shè)置部分(上部)依據(jù)不同功能又可分為5個模塊:1)運動模塊(Move)，主要用來控制激光測量傳感器在二維平移臺上的初始運動并實時顯示其坐標信息;2)掃描目標區(qū)設(shè)置模塊(Set parameters of scan area)，其功能為通過運動模塊移動激光點的位置來確定實際需要掃描的目標區(qū)域的4個角點;3)掃描方式設(shè)置模塊(Scan method)，通過輸入x軸的運動速度指令來控制掃描點云的間隔(分辨率)、輸入y軸的間隔(step)來控制y軸方向上的點云間隔;4)預(yù)掃描模塊(Pre-scan)，主要作用包括查看目標區(qū)垂向的z值是否超過了激光測量傳感器的量程、預(yù)估在預(yù)設(shè)速度下的掃描時間及掃描數(shù)據(jù)文件的大小，為操作者的進一步?jīng)Q策提供依據(jù);5)儲存模塊(Scan)，主要功能是保存掃描結(jié)果。掃描操作主要包括:1)確定待掃描的區(qū)域;2)預(yù)估待掃描區(qū)域的掃描時間及掃描文件的大小;3)按照預(yù)設(shè)的掃描區(qū)域修改方案分割待掃描區(qū);4)對掃描區(qū)域或分割掃描區(qū)域進行掃描得到形貌面的空間坐標數(shù)據(jù);5)掃描標準板，調(diào)平掃描數(shù)據(jù)，計算調(diào)平后結(jié)果的標準方差作為掃描儀的測量精度。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]三維表面粗糙度測量方法綜述[J]. 何寶鳳,丁思源,魏翠娥,劉柄顯,石照耀.  光學(xué)精密工程. 2019(01)
[2]雙向壓縮條件下非均勻斷層標本變形過程中的聲發(fā)射活動特征[J]. 蔣海昆,馬勝利,周煥鵬,侯海峰,戴磊,鄭建常.  地震學(xué)報. 2006(03)
[3]沉積巖破裂面的摩擦特性試驗研究[J]. 何滿潮,胡江春,熊偉,劉成禹.  中國礦業(yè). 2005(05)
[4]表面粗糙度測量方法綜述[J]. 劉斌,馮其波,匡萃方.  光學(xué)儀器. 2004(05)
[5]巖石構(gòu)造對聲發(fā)射統(tǒng)計特征的影響[J]. 劉力強,馬勝利,馬瑾,雷興林,楠瀨勤一郎,西澤修,JouniauxL.  地震地質(zhì). 1999(04)

博士論文
[1]斷層失穩(wěn)過程超動態(tài)變形時空模式的實驗研究[D]. 李世念.中國地震局地質(zhì)研究所 2017



本文編號：3142092