晶體生長過程中的實(shí)時(shí)位相檢測技術(shù)研究.pdf

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文晶體生長過程中的實(shí)時(shí)位相檢測技術(shù)研究姓名：繆泓申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：固體力學(xué)指導(dǎo)教師：伍小平19990901T h e S t u d i e s O i lR e a l —t i m eP h a s e M e a s u r e m e n t T e c h n i q u ea n d I t sA p p l i c a t i o n s t oP r o t e i nC r y s t

2、a lG r o w t hA B S T R A C TT oa n a l y z et h es p a c es t r u c t u r eo f p r o t e i nm o l e c u l e sb ym e a n s o f X - r a y d i f f r a c t i o n ，i tn e e d sal a r g ep r o t e i nc r y s t a l ．T og r o w

3、 al a r g ep r o t e i nc r y s t a l ，al o to f r e s e a r c h i n g w o r k s o n i t sc r y s t a l l i z i n gp r o c e d u r e si nd i f f e r e n tg r o w i n g e n v i r o n m e n t i sn e e d e d ，E s p e c i a

4、l l yn e e d t om e a s u r e t h e3 D s h a p e( o r g r o w t h v e l o c i t y ) o f a g r o w i n g c r y s t a l a n d t h e r e f l e c t i v e i n d e x f i e l d ( o r c o n c e n t r a t i o nd i s t r i b u t i

5、 o no f t h es o l u t i o n ) a r o u n d t h eg r o w i n g c r y s t a l ，a n dt h e nt os t u d y t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e m B e c a u s e t h e t y p i c a l s c a l e o f a p r o t e i n c r y

6、 s t a l i s o n l y f r o m 01m mt o 0 ．5 m m ．t h ee x p e r i m e n t a lr e s e a r c hw o r k o r li th a sp r o v e dt ob eV e r yd i f f i c u l te i t h e ri nc h i n a o r a b r o a d ．I n t h i s p a p e r , t

7、h e ”R e a l —t i m e o b s e r v i n ga n d m e a s u r i n gs y s t e m a p p l i e d t o p r o t e i nc r y s t a ld u r i n gi t s g r o w t hp r o c e d u r e s ”i sd e v e l o p e d ．T h e3 Ds h a p ea n dt h er e

8、f l e c t i v ei n d e xf i e l d o fac r y s t a lc a r l b em e a s u r e ds i m u l t a n e o u s l yb yt h i ss y s t e md u r i n gi t s g r o w t hp r o c e d u r e s ．T h em a i ns t r u c t u r e o ft h i s s y s

9、 t e m i s m a d e u p o f a M i c h e l s o n i n t e r f e r o m e t r y a n d a M e c h - Z e h n d e ri n t e r f e r o m e t r y , a d d i t i o n a l w i t h a p r e c i s e d r i v i n g s u b —s y s t e m ，a n d

10、a s e t o f i m a g e g r a b a n dp r o c e s s i n g s u b - s y s t e mT h ep h a s es h i f t i n g t e c h n i q u e i s i n t r o d u c e d t o t h e s y s t e mt o i m p r o v e i t s s e n s i t i v i t y a n dp

11、r e c i s i o n ．An o v e lr e a l —t i m ep h a s e s h i f t i n gt e c h n i q u ew h i c h c a n m e a s u r e ar e f l e c t i v ei n d e x f i e l do faf l o wf i e l dd y n a m i c a l l yi s p r o p o s e d ．hb a

12、 s e do n p o l a r i z i n gp h a s es h i f t i n gt e c h n i q u ea n dt h ep r i n c i p l eo f as p e c i a l p h a s eR o n c h ig r a t i n g ，T h r e ek i n do fH e wp h a s eu n w r a p p i n ga l g o r i t h m

13、i sd e v e l o p e dt o o p t i m i z e t h e s o f t w a r e s u b - s y s t e m ．A n o v e l n o n —l i n e a r f r i n g e p a t t e r n f i l t e r i n ga l g o r i t h mb a s e do no r t h o g o n a lw a v e l e tt

14、r a n s f o r mi s p r o m o t e d ，i tc a np r o c e s st h ei n t e r f e r o m e t r i cf r i n g ep a t t e r no f ar e f l e c t i v ei n d e x f i e l do f a s o l u t i o nw i t hag r o w i n g c r y s t a l ．A ni

15、 n t e g r a t e d p r e c i s e d r i v i n gs u b ‘s y s t e m i s d e v e l o p e dt o i m p r o v et h ep r e c i s i o no fp h a s es h i f t i n g I ti sc o n s i s t e do f aP Z T d r i v i n gp o w e r w h i c h

16、c a nd r i v e t w oP Z T d e v i c e sa n das t e pm o t o rd r i v i n gp o w e r w h i c h c a n d r i v e6s t e pm o t o r s ．T h eP Z T d r i v i n gp o w e r h a sa h i g hl i n e a ro u t p u t ：t h el a r g e s t

17、o u t p u te r r o ri s l e s s t h e n0 ．iV d u r i n gt h ew h o l er a n g eo f 0 - 2 0 0 V D Cv o l t a g eo u t p u t ．T h ep r e c i s ed r i v i n g s u b —s y s t e m c a nb ec o n t r o l l e db y ac o m p u t e

18、 r t h r o u g h s e r i a lp o r tA n a u t o m a t i ci m a g eg r a bm e t h o db a s e do Ht i m e —d r i v i n gi d e ai s i n t r o d u c e dt o t h es o f t w a r es u b ’s y s t e m ．I tc a na u t o m a t i c a l

19、 l yr e a l i z et h ee x p e r i m e n tp r o c e d u r e ss u c ha ss w i t c h i n gt h em u I t i ．c h a n n e li m a g e s ，g r a b b i n gi m a g e s ，d r i v i n gt h ep h a s e s h i f t i n gd e v i c e s ，s a v

20、 i n gd a t ai no r d e r ．T h u si tc a l ls i m p l i f yt h ee x p e r i m e n ts e q u e n c e ．T h e m e t h o di sa l s op r e p a r e df o r t h es p a c e e x p e r i m e n t i nt h ef u t u r e - T os u p p o r

21、t t h i sf u n c t i o n ，t h ei m a g eg r a bs u b - s y s t e ma n dt h ep r e c i s ed r i v i n g s u b - s y s t e ma r ei n t e g r a t e d ．T h e s y s t e mi sp r o v e d t ob es u c c e s s f u lb ya s e r i a