基于实时数字图像处理的同步辐射X射线微探针自动化技术研究

基本信息
批准号:11205237
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:30.00
负责人:闫芬
学科分类:
依托单位:中国科学院上海应用物理研究所
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:闫帅,梁东旭,兰旭颖,张继超,李国强
关键词:
硬X射线微探针EPICS同步辐射样品自动对准
结项摘要

By utilizing micron / submicron X-ray microbeam, combining with a variety of experimental methods, including scanning microbeam X-ray fluorescence imaging, microbeam X-ray diffraction and microbeam X-ray absorption spectrum, synchrotron radiation X-ray microprobe can make high spatial resolution and high sensitive detection to the composition, structure and distribution of materials, which is the important methodology to study leading edge scientific research on a wide range of areas, such as Biology, Environment and Materials. At present, to analyze the samples by means of synchrotron radiation X-ray microprobe, users are required to take complex operations on multiple user interfaces, including put the sample to the beam in micron / submicron scale, a variety of detectors, the sample stages and the microscopic parameter setting and switching. All of these operations require users to have in-depth understanding about experimental methods and devices of synchrotron radiation X-ray microprobe, which limited its experimental efficiency and popularity. Based on hard X-ray microfocus beamline station in SSRF, combined with real time digital image processing technology and EPICS based data acquisition and control technology, this project will focus on study about automation technology of hard X-ray microprobe so that we can implement high automation for experiment of X-ray microprobe. As a result, just few simple operations will be needed on a single user interface to complete multiple experiments.

同步辐射X射线微探针利用微米/亚微米X射线微束,结合扫描微束X射线荧光成像、微束X射线衍射和微束X射线吸收谱等多种实验方法,可以对物质成分、结构及其分布进行高空间分辨、高灵敏的探测,是生物、环境和材料等广泛领域开展前沿科学研究的强有力手段。目前,利用同步辐射X射线微探针对样品进行综合的分析实验需要用户在多个操作界面进行复杂的操作,包括:微米/亚微米精度的样品对光,多种探测器、样品台和显微镜的参数设定和切换等,要求用户对同步辐射X射线微探针实验方法和装置有比较深入的了解,限制了同步辐射X射线微探针的实验效率和推广应用。本项目将在上海光源硬X射线微聚焦光束线站的基础上,开展硬X射线微探针自动化技术研究,结合实时数字图像处理技术和基于EPICS的控制和数据采集技术,实现X射线微探针实验的高度自动化,只需用鼠标在单个用户界面进行少量的操作既可完成对样品进行的多种实验方法.

项目摘要

本项目在上海光源硬X射线微聚焦光束线站,开展硬X射线微探针自动化技术研究,开发了基于数字CCD的实时图像处理的两维定位技术,建立了样品的数字坐标系统,开发了多轴样品台的任意空间位置快速定位和扫描技术,从而实现了同步辐射微探针自动化样品对准和扫描。用户只需用鼠标在样品实时图像上任意位置点击,该点能够自动对准聚焦光斑,精度达到1μm;用户使用鼠标在样品实时图像圈定任意形状,系统能够实现自动化扫描,简化了复杂操作流程,大大提高了实验效率和用户体验。本项目的工作完成情况如下:1) 完成了高精度样品架的设计与加工,能够对不同尺度样品进行实验。2) 完成了数字CCD选型,并开发了基于EPICS平台的实时数字图像处理软件,能够实现高速实时图像显示和数据处理。3) 结合探测器建立了样品自动对准方法,通过点击鼠标即可实现样品点的自动对准。4) 实现了由显微镜主导的自动化扫描方法,使用鼠标在图像上圈出感兴趣区即可对该区域进行自动化扫描。5) 已发表封面论文一篇,并且有三篇在投;已授权专利两项。6) 培养了研究生一名。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

Intensive photocatalytic activity enhancement of Bi5O7I via coupling with band structure and content adjustable BiOBrxI1-x

Intensive photocatalytic activity enhancement of Bi5O7I via coupling with band structure and content adjustable BiOBrxI1-x

DOI:10.1016/j.scib.2017.12.016
发表时间:2018
2

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
3

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

DOI:10.3785/j.issn.1008-973x.2022.05.013
发表时间:2022
4

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

DOI:10.19964/j.issn.1006-4990.2020-0450
发表时间:2021
5

极地微藻对极端环境的适应机制研究进展

极地微藻对极端环境的适应机制研究进展

DOI:10.7685/jnau.201807013
发表时间:2019

闫芬的其他基金

相似国自然基金

1

基于同步辐射X射线实时成像研究扰动对流下枝晶生长行为

批准号:50601003
批准年份:2006
负责人:王同敏
学科分类:E0102
资助金额:31.00
项目类别:青年科学基金项目
2

基于毛细管光学元件的硬X射线微探针及其在北京同步辐射装置的应用

批准号:11179010
批准年份:2011
负责人:李玉德
学科分类:A3201
资助金额:48.00
项目类别:联合基金项目
3

同步辐射软X射线偏振测量基础技术研究

批准号:10435050
批准年份:2004
负责人:王占山
学科分类:A28
资助金额:160.00
项目类别:重点项目
4

同步辐射X射线散射对高温辐照聚合物原位拉伸的实时研究

批准号:11305249
批准年份:2013
负责人:田丰
学科分类:A30
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目