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：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：衬底沉积温度是影响薄膜生长形态的关键因素。针对超高真空薄膜生长中对衬底沉积温度恒温控制需求,文中讨论了基于电阻加热和液氦制冷相结合的温控系统,详细论述了LabVIEW环境下的温控系统应用软件设计思路,该应用软件通过VISA接口与精密温度控制仪进行数据通信,依据其内置的PID控制算法,实现温度控制。测试试验表明:该系统具体良好的恒温效果,能够满足超过超高真空薄膜生长时对衬底沉积温度的温控要求,具有很高的实用价值。

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。