基于蚀刻技术的核孔膜生产检测-检测技术与自动化装置专业论文.docx

万方数据 万方数据 摘要 核孔膜是一种利用核物理技术制备的新型微孔材料，这种材料不但微孔接近于直 孔，同时还具有可以自由控制需要的孔径大小等特性，目前正逐渐应用于高端领域的微 孔材料。随着核孔膜制备技术的不断进步，核孔膜的应用向更高更广的方向发展，为了 满足核孔膜的大规模生产，在核孔膜成型的关键工序蚀刻工序中，就需要有一套全面的 核孔膜在线检测系统保证核孔膜的质量。 本文通过对核孔膜的制备理论和实际制备手段的研究，确定了核孔膜蚀刻工艺中需 要检测的关键参数以及参数所需要的精度。通过对前人检测方法的研究，针对这些参数， 提出了整合数字图像处理技术，紫外线光谱技术和??粒子检测技术的核孔膜检测技术， 独创性的设计了一套综合性的核孔膜在线检测系统。 基于数字图像处理技术，对核孔膜图片进行滤波、锐化、二值化、形态学处理的图 像预处理。区别于前人对于数字图像处理技术在核孔膜的检测应用，避开容易造成误差 的通孔孔径测量，改为对核孔膜密度和核孔膜损伤孔径的检测。基于紫外线光谱检测技 术，利用紫外线无法透过核孔膜的特性对核孔膜孔隙率进行检测。在确定了有效的紫外 线波长后，本文提出了一种新的检测方法——双固定波长紫外线检测法。这种方法不但 可以对核孔膜实现在线检测同时具有较高检测精度，使用这种方法得到相应孔隙率后再 利用公式就能得到通孔孔径值，核孔膜锥度值。基于??粒子检测技术，解决纳米级精度 的核孔膜检测问题。本文对??粒子检测设备进行了深入研究，采用了减少误差的改进措 施。通过对设备的改进，实现了对于核孔膜通孔孔径和厚度的高精度检测。 基于本文设计的核孔膜检测系统在工厂实装测试证明，基于蚀刻技术的核孔膜生产 检测系统可以完成对核孔膜的孔径大小，核孔膜的孔径密度，核孔膜的厚度，核孔膜的 孔锥度四项参数检测，并能达到需求的精度。目前本在线检测系统的图像处理部分和紫 外线光谱部分，已被纳入相关蚀刻工厂的质量管控体系之中，在工厂实际发挥作用。基 于 ??粒子的检测部分，也被纳入质量管控体系更新日程之中。 关键词：核孔膜，在线检测，数字图像处理，紫外线光谱，??粒子 I Abstract Nuclear pore membrane is a microporous material which is made by the technique of nuclear physics. The material is not only close to straight holes pores, but also can freely control the pore size and other characteristics, which is increasingly used in the advanced field of microporous material. With the progress of the manufacturing technology of nuclear pore membrane, the application direction of nuclear pore membrane is becoming widely. In order to meet the requirements of the large-scale production, a comprehensive set of on- line nuclear pore membrane detection device is needed to ensure the quality of the nuclear pore membrane in the etching process. The etching process is the key step of the molding technology of the nuclear pore membrane. The manufacturing theory and actual manufacturing technology is studied in the paper, to determine the key parameters and key precision of the nuclear pore membrane manufacturing. Through the study of previous in the detection method, for these parameters, the nuclear pore membrane detect technology is proposed which integrated digital image