測(cè)量型顯微CT系統(tǒng)的定值方法
本文選題:顯微CT標(biāo)準(zhǔn)器 + 光耦探測(cè)器 ; 參考:《天津大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:測(cè)量型CT系統(tǒng)作為一種新型的坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)在近年來逐步受到人們的認(rèn)可,國(guó)內(nèi)外的諸多科研機(jī)構(gòu)對(duì)其也在持續(xù)進(jìn)行相關(guān)的研究,并取得了一定成果。由于測(cè)量型CT系統(tǒng)多具有X射線源、機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、平板探測(cè)器、掃描數(shù)據(jù)重建模塊等多種組成部分,這就導(dǎo)致了其測(cè)量誤差來源極為復(fù)雜。顯微CT在平板探測(cè)器的基礎(chǔ)上,新增了光耦探測(cè)器單元,提高了CT系統(tǒng)的空間分辨力,同時(shí)擴(kuò)大了CT系統(tǒng)的測(cè)量范圍,使其能夠?qū)Τ叽鐝奈⒚琢考?jí)到百微米量級(jí)的樣品進(jìn)行幾何量測(cè)量。但由于其包含了閃爍體、顯微物鏡、管鏡及CCD等組件,結(jié)構(gòu)相較于平板探測(cè)器更為復(fù)雜,使得測(cè)量誤差來源范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。這使得其測(cè)量的準(zhǔn)確性的提升以及測(cè)量不確定度的量值溯源變得尤為困難。本文針對(duì)顯微CT的計(jì)量特性制訂了一套校準(zhǔn)方案,設(shè)計(jì)了可用于校準(zhǔn)顯微CT探測(cè)形狀誤差及探測(cè)尺寸誤差的微球標(biāo)準(zhǔn)器以及可用于校準(zhǔn)顯微CT探測(cè)形狀誤差及長(zhǎng)度測(cè)量誤差的微型球板標(biāo)準(zhǔn)器和微型孔板標(biāo)準(zhǔn)器,使用微納坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、圓度儀與計(jì)量型掃描電子顯微鏡對(duì)其進(jìn)行定值,然后用其對(duì)顯微CT的幾何量測(cè)量誤差進(jìn)行校準(zhǔn),并對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行了初步的不確定度來源分析及合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算。最后,對(duì)使用新的材料、新的方法在微觀領(lǐng)域研制更新型的微型標(biāo)準(zhǔn)器的工作進(jìn)行了合理展望。
[Abstract]:As a new type of coordinate measurement technology, measuring CT system has been gradually recognized by people in recent years, and many scientific research institutions at home and abroad are continuing to study it, and have achieved certain results. The measuring CT system has many components, such as X-ray source, mechanical motion system, flat panel detector, scan data reconstruction module and so on, which makes the source of measurement error extremely complex. On the basis of flat panel detector, micro-CT has added photocoupling detector unit, which improves the spatial resolution of CT system and expands the measurement range of CT system. It enables geometric measurements of samples ranging in size from micron to 100 microns. However, because of its scintillator, micro objective lens, tube mirror and CCD components, the structure is more complex than the flat panel detector, which makes the source range of measurement error further expanded. This makes it difficult to improve the accuracy of measurement and trace the source of uncertainty. In this paper, a calibration scheme is developed for the metrological characteristics of microCT. The microsphere standardiser, which can be used to calibrate the shape error and dimension error of microCT detection, and the microsphere plate standardiser and micro-hole plate standardiser, which can be used to calibrate the shape error and length measurement error of microCT detection, are designed. The micro / nano coordinate measuring machine, roundness instrument and metrological scanning electron microscope are used to calibrate the geometric error of micro CT. The source analysis of the calibration results and the calculation of the synthetic standard uncertainty are carried out. Finally, the work of developing a new type of micro standard device in the micro field with new materials and new methods is prospected.
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TH721
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