摘要：针对离线单微粒跟踪缺乏运动观测实时性、无法对单微粒运动状态进行快速反馈等问题,设计出一套能实时进行单微粒跟踪的系统。该系统以荧光单微粒成像系统为硬件基础,以LabVIEW为软件开发平台,将CCD荧光图像采集、荧光显微镜操作和单微粒跟踪运算融为一体,实现荧光图像采集与单微粒跟踪的并行执行和实时控制。在普通个人计算机上利用该系统对100帧连续随机运动的单微粒荧光图像的仿真和并六苯分子在云母基体的扩散实验研究表明,在运算图像高达百万级像素时,该系统可实现4~5帧/秒的跟踪速率。这对荧光标记大分子和有机体的扩散认知、分子马达运动特性研究和荧光有机分子薄膜生长机理解析等具有重要的意义。

摘要：本文自主研发设计了一套基于纳秒脉冲激光的加工系统,包括了控制单元、上位机图形软件、机械结构和光路系统。利用此系统,在单晶硅表面进行了微结构图形的加工实验,得到了较好的加工效果。借助卤素灯照明的显微镜和荧光显微镜对结果进行了进一步的观察分析,发现利用荧光显微镜进行观察,加工后的区域在特定波长照明光的照射下激发出荧光,可以清楚的看到加工结构的内部信息,边缘特征。说明纳秒脉冲激光可以改变硅材料表面的光学属性,这对进一步研究激光和硅材料的相互作用打下了一定的基础。

摘要：设计了一套具有一定实用意义和科学价值的薄膜生长荧光显微图像实时采集与分析系统,可以实现透明衬底上有机荧光分子薄膜生长的实时原位监测。进一步阐明了系统的硬件构筑思路和软件设计架构,并依据薄膜的形貌特征,给出8个主要生长信息参数及其求取算法,并利用自行搭建的实验系统,针对联六苯(p-6P)分子在云母衬底上的纳米纤维生长过程,得出了其准一维的线性生长规律。该系统作为重要的薄膜生长成像监测技术,有望在薄膜与衬底表面相互作用和衬底微区结构特性研究等方面起到积极的作用。

摘要：利用自主研发设计的波长为355 nm的纳秒脉冲激光微加工系统,在硅（100）表面进行照射加工,形成了线槽宽度约25μm的微结构。利用荧光显微检测和光谱检测等观测手段,对形成的线槽结构进行观测分析,发现加工过的区域可以发生强烈的光致发光现象。使用波长范围为400～440 nm的照明光照射加工区域,可以激发出波长范围为400～700 nm的荧光,且荧光光强随时间呈现指数衰减变化。从而证实了纳秒脉冲激光的照射加工改变了硅材料的光学属性,为利用脉冲激光加工制备硅基光电器件和结构进行了探索。

摘要：针对大信息量的图像数据运算需求,本着提高图像处理效率的原则,采用面向矩阵的强大可视化语言IDL与图形化软件开发环境LabVIEW的混合编程方式,可以有效地实现二者资源和功能的共享,达到快速高效处理图像信息的目的。文中详细论述了LabVIEW环境下调用IDL ActiveX控件的实现方法,给出了IDL与LabvieW数据互通G语言例程,并设计出具有实用意义的包含复杂数字图像处理算法的单微粒跟踪软件,这对于开发运算速度快又操作灵活的具有大、超大图像数据处理能力的应用程序有积极作用。