专利名称：测量材料表面形变的简易贴及其利记博彩app
技术领域：
本发明涉及实验力学中材料表面形变测量技术领域，尤其涉及一种测量材料表面形变的简易贴及其利记博彩app。
背景技术：
实验力学中物体表面的面内位移及变形测量主要有机械法、电测法与光学测量法三类，其中，光学测量法作为一种全场非接触测量方法而受到广泛应用。在上世纪先后出现的光学测量方法主要有单光束散斑成像法，平面云纹法，云纹干涉法，电子散斑干涉法，数字散斑相关技术及自动网格法。自动网格法通过在物件上预制正交网格或正交点阵，在物体形变前后记录两张网格图，比较形变前后各网格点位置移动量，获得各网格点的全场位移。目前，自动网格法中采用了计算机数字图像处理技术对平面位移和应变等进行自动测量，使其计算速度与测量精度得到了大大提高。自动网格法测量物体表面位移的原理为，参见图1，利用高分辨率的CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)相机5，在待测物体2上增加负载3前后，对待测物体2上预置的网格/点阵1进行拍摄成像，之后通过计算机6上的数字图像处理和分析软件，对增加负载3前后两幅图像中的相应网格点的相对位移进行自动识别，进而求出全场位移。与其他方法比较，自动网格法原理简单，网格点阵制作简单，使用方便，适应性强， 可以测量大物体形变也可测量小区域形变，并且是一种非接触的测量方法。利用自动网格法测量物体表面位移的前提是在待测物体上设置合适的网格/点阵，对网格/点阵的要求为网格/点阵直径及间距大小以不降低系统精度的最小尺寸为宜；为了方便计算机图像处理，网格/点阵与背景必须有高光学对比度，因此网格/点阵主要有两类，即白背景黑点阵与黑背景白点阵；网格/点阵应该能够方便的应用于各种不同尺寸、不同形状以及不同材料的物体上。现有技术中的网格/点阵的利记博彩app有以下几种1)电脑刻字法，首先用电脑刻字机在不干胶塑料膜上刻画出规则的圆形点阵，再设法将圆形点阵转贴到试件上；2)印刷制栅法，先用计算机生成所需的正交网格图，再转印到不干胶薄膜上，实验时，再将薄膜转贴到试件表面；3)掩模喷涂法，制作具有规则圆孔点阵的掩模板，再对紧贴物件表面的掩模板喷涂颜料或油漆；4)丝网印刷法，在刻有点阵的丝网印版一端倒入油墨，用刮印刮板在丝网印版上的油墨部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端移动，油墨在移动中被刮板从印版的网孔中挤压到物件上。采用上述技术制作出的网格/点阵尺寸往往较大，而且很难保证制作精度，虽然尺寸较大的网格/点阵可以提高测量精度，但网格/点阵太大，CCD相机的视场内的网格/ 点阵就会太少，从而导致数据量不够，因此网格/点阵的直径应该选择不影响测量精度的最小尺寸。并且，随着高分辨率CCD相机的发展，相机本身可以分辨的网格/点阵的尺寸变小了，甚至可以分辨直径100微米，间距300微米的网格/点阵，而采用现有技术第二种至第五种的网格点阵利记博彩app得到的网格/点阵尺寸偏大，已经不能满足高分辨率CCD相机的需求了。基于以上原因，目前亟需一种制作过程简单，使用方便，能够应用于不同待测样品，同时又能满足高分辨率CCD相机以及自动网格法对网格/点阵要求的网格/点阵利记博彩app。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种测量材料表面形变的简易贴及其利记博彩app，能够满足高分辨率CCD相机以及自动网格法对网格/点阵要求，并且，制作过程简单，使用方便。为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案一种测量材料表面形变的简易贴的利记博彩app，包括提供基底；在所述基底上粘贴表面粗糙的胶带；在所述胶带上形成反射层，所述反射层表面与所述胶带表面具有高光学对比度；采用光刻工艺，在所述胶带上形成网格、点阵或栅线的图形；将所述胶带与所述基底分离，制作完成测量材料表面形变的简易贴。优选的，所述基底为平面玻璃基底。优选的，所述胶带背向所述基底的一面为黑色，所述反射层表面为白色。优选的，所述胶带为PVC胶带。优选的，所述反射层为铬膜。优选的，所述在所述胶带上形成反射层的方式为，采用物理气相淀积或化学气相淀积的方法在所述胶带上形成反射层。优选的，所述反射层的厚度大于或等于50nm。优选的，在所述胶带上形成网格、点阵或栅线的图形的过程具体为在所述反射层上形成光刻胶层，在所述光刻胶层上形成网格、点阵或栅线的图形；以具有网格、点阵或栅线图形的光刻胶层为掩膜，去除未被光刻胶层覆盖的反射层材料，以在所述胶带上形成网格、点阵或栅线的图形。优选的，还包括，在具有网格、点阵或栅线的图形的胶带上形成保护层，以避免所述网格、点阵或栅线的图形脱落。本发明实施例还公开了采用上述方法制作出的测量材料表面形变的简易贴。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点本发明实施例所提供的技术方案，通过采用光刻工艺，可以制作直径为微米至毫米数量级的网格、点阵或栅线等，使得最终网格/点阵的尺寸能够满足CCD相机以及自动网格法对小尺寸网格/点阵的要求。并且，由于紫外光刻技术自身的特点，使得制作出的网格、点阵或栅线等很有规则且均勻，而且制作技术成熟、简单，制作周期短。
并且，由于本实施例中是将网格/点阵等制作在表面粗糙的胶带上，而反射层与胶带的光学对比度高，照明光束照射到胶带上将发生漫反射，照射到反射层上则直接反射， 从而可使CCD相机拍摄出的图像中的网格/点阵和背景形成强烈的反差，有利于提高后期图像的处理速度和精度。而且，将高反射的网格/点阵与低反射的胶带一起使用，无须考虑待测样品的颜色以及是否反光等问题，因此适合各种材料，可应用于不同的待测样品，只要能将这种简易贴牢牢粘到样品表面即可，使用方便。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为采用自动网格法测量物体表面位移的原理示意图；图2为本发明实施例提供的测量材料表面形变的简易贴的利记博彩app的流程示意图；图3-图9为本发明实施例提供的测量材料表面形变的简易贴的利记博彩app的各步骤的剖面图；图10为本发明另一实施例提供的测量材料表面形变的简易贴的利记博彩app的流程示意图；图11为本发明实施例公开的具有黑背景白色圆形点阵的简易贴形状示意图；图12为本发明实施例公开的具有白背景黑色圆形点阵的简易贴形状示意图；图13为本发明实施例公开的具有黑背景白色栅线的简易贴形状示意图；图14为本发明实施例公开的具有白背景黑色栅线的简易贴形状示意图；图15为本发明实施例公开的具有黑背景白色方形点阵的简易贴形状示意图；图16为本发明实施例公开的具有白背景黑色方形点阵的简易贴形状示意图。
具体实施例方式正如背景技术所述，现有技术中的方法制作出的网格/点阵往往偏大，不能满足高分辨率CCD相机对小尺寸网格/点阵的发展需要，因此，为了满足各种样品表面的测量需求，亟需研制一种新的网格/点阵的利记博彩app。在半导体领域，光刻技术制作出的图形精度很高，而且图形的尺寸可以做的足够小，因此，发明人考虑，若将半导体领域中的光刻技术引入网格/点阵的制作过程，即可解决现有技术中制作的网格/点阵偏大的问题。基于上述思想，本发明实施例提供了一种测量材料表面形变的简易贴及其利记博彩app，该方法包括以下步骤提供基底；在所述基底上粘贴表面粗糙的胶带；在所述胶带上形成反射层，所述反射层表面与所述胶带表面具有高光学对比度；采用光刻工艺，在所述胶带上形成网格、点阵或栅线的图形；
将所述胶带与所述基底分离，制作完成测量材料表面形变的简易贴。本发明实施例中通过采用光刻工艺，将网格/点阵/栅线的图形制作在表面粗糙的胶带上，由于光刻工艺自身的特点，使得制作出的网格/点阵/栅线的尺寸能够满足CXD 相机以及自动网格法对小尺寸网格/点阵的要求。以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。实施例一本实施例公开了一种测量材料表面形变的简易贴的利记博彩app，该方法的流程图如图2所示，该方法各步骤的剖面图如图3-图9所示，包括以下步骤步骤SlOl 提供基底11 ；参见图3，所述基底11的主要作用是使后续粘贴的胶带表面平整，便于在所述胶带表面制作网格/点阵等，因此，该基底11只要保证为平面基底即可，本实施例中优选采用平面玻璃基底，当然，也可采用其它平面基底。步骤S102 在所述基底11上粘贴表面粗糙的胶带12，如图3所示；所述胶带12与基底11接触的一面上可以具有不干胶之类的物质，以便于将胶带 12平铺后，与基底11粘贴在一起，而胶带12的另一面表面粗糙，使其受到光束照射后发生漫反射，本实施例中的胶带12优选为PVC胶带。步骤S103 在所述胶带12上形成反射层13，所述反射层13表面与所述胶带12表面具有高光学对比度，如图4所示；其中，由于最终制作完成的网格/点阵尺寸很小，因此，为了使形成的网格/点阵容易分辨，所述反射层13的厚度大于或等于50nm。优选的，本实施例中的胶带12背向所述基底的一面为黑色，所述反射层13表面为白色，从而使制作出的网格/点阵等要么为白背景黑点阵，要么为黑背景白点阵，以满足计算机图像处理的需要。并且，由于采用的胶带表面粗糙，因此拍照时，光束照射到胶带上发生漫反射，而反射层部分具有高反射性，从而使CCD相机拍摄出的图像中点阵和背景形成强烈的反差，有利于提高后期图像处理速度和精度。具体的，本实施例中选择白色金属，尤其是粉末为白色的金属作为制作反射层的材料，本实施例中优选采用金属铬制作反射层。本实施例中可采用CVD(化学气相淀积)、 PECVD (等离子体增强的化学气相淀积)、HDP (高密度等离子体化学气相淀积)或PVD (物理气相淀积)的方式形成铬膜，本实施例中优选采用PVD中的溅射的方式，具体可采用离子束溅射、磁控溅射或采用电镀液电镀沉积的方式形成铬膜。
步骤S104:采用光刻工艺，在所述胶带上形成网格、点阵或栅线的图形，如图5-图 8所示；具体的，如图5所示，先在反射层13上旋涂光刻胶层14，该光刻胶层的厚度约为 6 μ m-10 μ m为了保证曝光精度，还可在光刻胶层14和反射层13之间形成抗反射层(图中未示出)，以减少不必要的反射，之后将具有网格、点阵或栅线图形的掩膜版覆盖于光刻胶层14上进行曝光、显影、烘干等光刻步骤，在所述光刻胶层14表面上形成网格、点阵或栅线的图案，之后，如图6所示，去除网格、点阵或栅线图案区域的光刻胶层，在光刻胶层14上形成网格、点阵或栅线的图形开口，之后如图7所示，以具有网格、点阵或栅线图形开口的光刻胶层为掩膜，采用湿法腐蚀的方法去除相应部位的反射层材料(即金属铬)，进而在胶带上形成网格、点阵或栅线的图形。本实施例中采用将铬膜浸泡于去铬液中的方式在胶带上形成网格、点阵或栅线的图形，采用去铬液腐蚀掉未被光刻胶层覆盖区域的铬膜，保留被光刻胶层覆盖的铬膜。本实施例中去铬液的成分为，占体积比4% -8%的高氯酸，占体积比7% -11%的硝酸铈铵，其余为水，优选的，按体积比，高氯酸硝酸铈铵水=6 9 85，去铬时间为1-2分钟。之后采用湿法化学清洗等方法，去除光刻胶层14，本实施例中优选采用丙酮溶液去除光刻胶层，进而形成黑色背景(表面粗糙的PVC胶带，低反射性)银白色网格/点阵 (铬点阵或网格，高反射性)，或银白色背景黑色网格/点阵等。需要说明的是，以上所述网格/点阵等只是表示自动网格法测量物体表面位移时所采用的图形的统称，并非只是表示网格或点阵图形，也可以在胶带上形成栅线等任意图形，具体形成何种图形，取决于待测物体表面的情况，采用哪种图形测量出的物体表面位移更准确，就会形成哪种图形。另外，形成的网格/点阵的颜色等，取决于采用的光刻胶的类型，可以为正性光刻胶，也可以为负性光刻胶，具体选择由掩模板的图形以及待测物体表面情况而定。步骤S105 将所述胶带与所述基底分离，制作完成测量材料表面形变的简易贴。完成网格/点阵的制作后，直接将PVC胶带从平面玻璃基底上揭下即可，之后可使用502等强力胶将该简易贴粘贴到待测物品上即可，需保证简易贴与待测物品表面粘贴紧固，以免在测量过程中由于物品表面发生形变而使简易贴与物品表面脱离。本发明实施例公开的方法，通过采用紫外光刻工艺，可以制作直径为微米至毫米数量级的网格、点阵或栅线等，使得最终网格/点阵的尺寸能够满足CCD相机以及自动网格法对小尺寸网格/点阵的要求。并且，由于紫外光刻技术自身的特点，使得制作出的网格、 点阵或栅线等很有规则且均勻，而且制作技术成熟、简单，制作周期短。并且，由于本实施例中是将网格/点阵等制作在表面粗糙的胶带上，并且采用银白色的铬膜作为反射层，与黑色的胶带的光学对比度高，照明光束照射到胶带上将发生漫反射，照射到反射层上则直接反射，从而可使CCD相机拍摄出的图像中的网格/点阵和背景形成强烈的反差，有利于提高后期图像的处理速度和精度。而且，将高反射的网格/点阵与低反射的胶带一起使用，无须考虑待测样品的颜色以及是否反光等问题，因此适合各种材料，可应用于不同的待测样品，只要能将这种简易贴牢牢粘到样品表面即可，使用方便。实施例二
本实施例公开的测量材料表面形变的简易贴的利记博彩app流程图如图10所示，各步骤的剖面图如图3-图9所示，本实施例与上一实施例不同的是，在上一实施例的基础上增加了步骤S205 在去除光刻胶之后，在具有网格、点阵或栅线的图形的胶带上形成保护层15，以避免所述网格、点阵或栅线的图形脱落，如图9所示。具体的，可采用在具有铬点阵的PVC胶带上喷涂透明漆的方式，将铬网格/点阵固定在PVC胶带上，以避免在使用过程中，铬网格/点阵在外力摩擦下脱落，透明漆的厚度约为10nm，厚度要均勻，以免影响测量结果。下面以几种不同的简易贴的制作过程为例，对本发明的方法进行说明。1)如图11和图12所示的具有圆形正交点阵的简易贴的制作过程剖面图如图 3-图9所示包括以下步骤步骤1 选择黑色且表面粗糙的PVC胶带，将合适长度的PVC胶带12平铺并粘贴在平面基底11(如玻璃)上，如图3所示，之后采用离子束溅射镀膜机在胶带上采用溅射镀膜的方式镀上厚度IOOnm的铬膜13，如图4所示；当然，为了增加最终得到的铬网格/点阵的反射率，以达到增加点阵与背景的反差，使拍摄出的照片更清晰，计算机处理结果更准确，可以增加铬膜的厚度，如溅射镀上厚度200nm的铬膜。步骤2 采用旋转涂胶法在铬膜上旋涂厚度约为10微米的光刻胶14，见图5，因 PVC胶带表面粗糙，光刻胶厚度至少需在5微米以上，使用具有正交点阵图形的掩膜版在紫外光刻机上曝光、显影、烘干等一系列光刻步骤在光刻胶上得到正交网格/点阵浮雕图形， 保证点与点之间露出铬，见图6，其中，掩膜版上有直径200微米，间距400微米的点阵；步骤3 在光刻胶上形成网格/点阵图形后，将其浸泡于去铬溶液中，去除未被光刻胶覆盖的铬，浸泡时间约为2分钟，得到被光刻胶层覆盖的铬网格/点阵的图形，见图7， 其中，去铬溶液按体积比包括6%的高氯酸，9%硝酸铈铵，85%的水；步骤4 采用浸泡丙酮溶液的方法，以去除铬点阵上的光刻胶层，见图8，浸泡时间约20秒；步骤5 在铬点阵上喷涂一层透明的消光漆，作为保护层，等待约2分钟，消光漆凝固后，直接将PVC胶带从玻璃基底上揭下，获得具有网格/点阵的简易贴，如图9、图11和图 12所示，图11为采用正性光刻胶制作得到的黑色背景、银白色点阵(即黑网格白点阵)的简易贴形状示意图，图12为采用负性光刻胶制作得到的银白色背景、黑色点阵(即白网格黑点阵)的简易贴形状示意图。使用时，在简易贴的背面，即不具有网格/点阵的一面涂上502等强力胶，之后将简易贴平整紧固的粘贴到待测样品表面即可。2)制作如图13和图14所示的具有光栅线条的简易贴的过程仍如3-图9所示， 该制作过程与上述制作正交圆形网格/点阵的过程类似，唯一不同的是，采用的掩膜版为一维光栅掩膜版，该掩膜版上的光栅线条(挡光部分)宽度为200微米，每两个光栅线条的间距为400微米，最终制作出的简易贴的形状示意图如图13和图14所示，图13为采用正性光刻胶制作得到的黑色背景(PVC胶带)、银白色光栅线条(铬线条)的简易贴形状示意图，图14为采用负性光刻胶制作得到的银白色背景(铬膜)、黑色光栅线条(PVC胶带)的简易贴形状示意图。
3)制作如图15和图16所示的具有方形网格/点阵的简易贴的过程仍如3-图9 所示，该制作过程与上述制作圆形正交网格/点阵的过程类似，唯一不同的是，采用的掩膜版为方形点阵掩膜版，该掩膜版上的方形点阵宽度为200微米，间距为400微米，最终制作出的简易贴的形状示意图如图15和图16所示，图15为采用正性光刻胶制作得到的黑色背景、银白色方形铬点阵的简易贴形状示意图，图16为采用负性光刻胶制作得到的银白色背景、黑色方形点阵的简易贴形状示意图。需要说明的是，以上仅是以具有圆形正交网格/点阵、方形正交网格/点阵以及栅线的简易贴为例对本发明实施例的简易贴制作过程进行说明，具体采用哪种样式，哪种尺寸要求的网格/点阵应以待测样品表面的具体情况为准。实施例三与以上方法实施例相对应，本实施例公开了一种采用上述2个实施例的方法制作出的测量材料表面形变的简易贴，该简易贴包括表面粗糙的胶带，优选为表面为黑色的PVC胶带；设置于所述胶带上的网格、点阵或栅线的图形，所述网格、点阵或栅线的图形表面与所述胶带表面具有高光学对比度，所述网格、点阵或栅线等图形的制作采用优选为金属铬。另外，该简易贴还包括，覆盖于所述网格、点阵或栅线的图形上的保护层，优选为透明漆，以防止网格、点阵或栅线等图形在外力摩擦下脱落。本实施例中的由PVC胶带和铬点阵组成的简易贴，其上的网格/点阵尺寸足够小， 能够满足CXD相机的拍摄需求，而且适用于各种材料表面，尤其适合测量对象为某些不方便拆卸的设备上的某一部件，以及某些特殊表面(如测量对象是孔、缝，棱等周围时)。此时，可以采用大面积的PVC胶带制作大尺寸的点阵简易贴，以满足大尺寸样品的测量，同时也可以采用多块小尺寸简易贴。在进行测量之前，可以预先做好多种不同尺寸、不同规格的简易贴作为储备，使用时根据实际情况选择合适的简易贴，并将其粘到样品上即可进行测量，及时、方便、快捷。本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种测量材料表面形变的简易贴的利记博彩app，其特征在于，包括 提供基底；在所述基底上粘贴表面粗糙的胶带；在所述胶带上形成反射层，所述反射层表面与所述胶带表面具有高光学对比度； 采用光刻工艺，在所述胶带上形成网格、点阵或栅线的图形； 将所述胶带与所述基底分离，制作完成测量材料表面形变的简易贴。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基底为平面玻璃基底。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胶带背向所述基底的一面为黑色，所述反射层表面为白色。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述胶带为PVC胶带。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述反射层为铬膜。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述胶带上形成反射层的方式为， 采用物理气相淀积或化学气相淀积的方法在所述胶带上形成反射层。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述反射层的厚度大于或等于50nm。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述胶带上形成网格、点阵或栅线的图形的过程具体为在所述反射层上形成光刻胶层，在所述光刻胶层上形成网格、点阵或栅线的图形； 以具有网格、点阵或栅线图形的光刻胶层为掩膜，去除未被光刻胶层覆盖的反射层材料，以在所述胶带上形成网格、点阵或栅线的图形。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，在具有网格、点阵或栅线的图形的胶带上形成保护层，以避免所述网格、点阵或栅线的图形脱落。
10.采用权利要求1-9任一项所述的方法制作出的测量材料表面形变的简易贴。
全文摘要
本发明实施例公开了一种测量材料表面形变的简易贴及其利记博彩app，该方法包括提供基底；在所述基底上粘贴表面粗糙的胶带；在所述胶带上形成反射层，所述反射层表面与所述胶带表面具有高光学对比度；采用光刻工艺，在所述胶带上形成网格、点阵或栅线的图形；将所述胶带与所述基底分离，制作完成测量材料表面形变的简易贴。本发明实施例通过采用光刻工艺，可以制作直径为微米至毫米数量级的网格、点阵或栅线等，使得最终网格/点阵的尺寸能够满足CCD相机以及自动网格法对小尺寸网格/点阵的要求。并且，由于紫外光刻技术自身的特点，使得制作出的网格、点阵或栅线等很有规则且均匀，而且制作技术成熟、简单，制作周期短。
文档编号B32B15/082GK102205671SQ201110062679
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15日
发明者付绍军, 刘正坤, 刘颖, 徐向东, 洪义麟, 邱克强 申请人:中国科学技术大学