x光显微ct在激光微加工方面的应用及其图像处理

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1、中文图书分类号：TN249密级：公开UDC：535学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：X光显微CT在激光微加工方面的应用及其图像处理论文作者：闫晓光学科：光学工程指导教师：陈涛教授论文提交日期:2016年6月UDC：535学校代码：10005中文图书分类号：TN249学号：S201313009密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：X光显微CT在激光微加工方面的应用及其图像处理英文题目：X-RAYMICRO-CTAPPLICATIONINRESPECTOFLASERMICROM

2、ACHININGANDITSIMAGEPROCESSING论文作者：闫晓光学科专业：光学工程研究方向：激光微纳制造与超快光学申请学位：工学硕士指导教师：陈涛教授所在单位：激光工程研究院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了

3、明确的说明并表示了谢意。签名：闫晓光日期：2016年6月16日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：闫晓光日期：2016年6月16日导师签名：陈涛日期：2016年6月16日摘要摘要利用激光诱导微结构已不仅能够实现材料的简单内部雕刻，现已可以在透明玻璃材料中雕刻出各种各样的彩色三维图案，同时也可以雕刻出一些用肉眼不可见但在

4、紫外光照射下能够呈现出不同颜色的图案，透明材料内部微通道乃至微腔的制作已逐渐成为现实。然而，对于这些内部微结构的三维检测来说，却没有一套系统的方案以及对应的测量设备。随着CT技术的不断发展，特别是高分辨率显微CT的产生，其应用领域已经越来越广泛，现已有多篇文献报道了使用CT技术来检测各种微小物体三维形貌的事例，显微CT已能够为各行各业的研究人员乃至临床应用提供高清晰、高对比度的三维内部微结构图像，为其进一步分析提供了保障。本课题所属的项目需要研发出激光内雕微加工与X射线成像检测一体化设备，该设备的成功研发一方面能够用来检测材料

5、内部的三维微结构，同时也为激光内雕微加工的机理、工艺研究，以及对超快激光内加工的动力学过程研究均有重要意义。根据系统的研发进程并结合研发过程中遇到的一些问题，依次从激光内雕微通道的显微CT二维DR图像增强处理、X光显微CT在激光微加工方面的应用以及相关机械设计三部分分别进行论述。首先，通过MATLAB软件的实验仿真确定了激光内雕PMMA微通道的显微CT二维DR图像的最佳增强处理方案，并相应开发了应用软件。其次，为了检测显微CT设备的分辨率，利用准分子激光刻蚀PMMA材料制作了横向分辨率为5um、纵向分辨率为8um的待检测样品。

6、第三，探讨了X光显微CT在聚酰亚胺微孔喷板方面的应用，研究了准分子激光刻蚀聚酰亚胺薄膜的打孔工艺，并通过X光显微CT的测量结果获得了控制激光打孔孔型的关键因素。最后，完成了项目中飞秒激光导光壳体及集气装置的设计、加工和装配，成功实现了在显微CT箱体内进行飞秒激光的三维内雕加工。关键词：激光微加工；显微CT；图像增强处理；结构测量IAbstractAbstractTheapplicationoflaser-inducedmicrostructurehasbeenabletoachieveasimplematerialintern

7、alsculpture,nowyoucancarveoutavarietyofcolorthree-dimensionalpatterninatransparentglassmaterial,andalsocarveoutsomegraphicswhichisnotvisiblewiththenakedeyebutcanshowthegraphicswithdifferentcolorsunderUVirradiation,makingtransparentmaterialinternalmicrochannelandeven

8、microcavitieshavegraduallybecomeareality.However,forthethree-dimensionaldetectionoftheseinternalmicrostructures,itdidnothaveasystematicpla