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题目:TDX系列透射电镜自动消像散模糊控制算法设计与仿真

关键词:透射电镜,聚光镜消像散器,模糊控制,模糊聚类,遗传算法,神经网络,模糊关系,模糊规则库,软件仿真

  摘要



        实现自动化控制透射电子显微镜不仅便利于人员操作,实现高精度操控,在一定程度上提高电子显微图像的清晰度和放大倍数,还大大降低了对电镜操作员技术水平的要求,提高了使用效率目前仅有国外的高档透射电子显微镜实现了高度自动化、智能化。TDX系列透射电镜是我国研制的新型200kV场发射枪透射电子显微镜,采用计算机化的总体设计。操作员可通过控制机的交互式界面手动设置电镜参数,通过水冷系统和抽真空系统的实时反馈数据,监测电镜系统的运行状态;该型透射电镜还具备多种束流保护措施和报警系统,具有较高的可靠性和运行稳定性。

        模糊控制理论适用于将主观经验转化为自动控制方法,可基于电镜操作员的主观经验提供一套可行的自动控制方案。本文基于TDX系列透射电镜的聚光镜消像散器设计了一种模糊控制算法。首先分析透射电镜CCD(Charge-coupled Device)采集到电子束斑的图像特征,利用模糊聚类算法、遗传算法、神经网络算法建立聚光镜消像散器的数学模型,其次结合对聚光镜消像散器的手动校调过程,提炼出模糊关系并进行约简,得到模糊控制规则库;最后结合数学模型得出一种自动控制算法。该算法通过软件仿真反映出良好的控制效果,对TDX系列透射电镜功能的自动化实现具有一定理论参考价值和实践意义。