(43-6) 03 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

Метод обработки микроизображений для анализа структур ТЛИППС

Д.А. Белоусов1, А.В. Достовалов1,2, В.П. Корольков1, С.Л. Микерин1

1 Институт автоматики и электрометрии СО РАН,  
630090, Россия, г. Новосибирск, проспект Академика Коптюга, д. 1,
2 Новосибирский государственный университет,
630090, Россия, г. Новосибирск, ул. Пирогова, д. 1

 PDF, 1595 kB

DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-6-936-945

Страницы: 936-945.

Аннотация:
В работе описан метод обработки микроизображений лазерно-индуцированных периодических поверхностных структур для количественной оценки их упорядоченности и дефектности. Приведены результаты его применения для анализа микроизображений периодических структур, сформированных на плёнках хрома толщиной 30 нм астигматически сфокусированным Гауссовым пучком фемтосекундного лазера. Получены зависимости относительной площади модифицированной этим пучком области, площади дефектов, а также упорядоченности периодических структур от скорости сканирования и мощности записывающего пучка.

Ключевые слова:
цифровая обработка изображений, микроскопия, лазерная обработка материалов, лазерно-индуцированные периодические поверхностные структуры.

Цитирование:
Белоусов, Д.А. Метод обработки микроизображений для анализа структур ТЛИППС / Д.А. Белоусов, А.В. Достовалов, В.П. Корольков, С.Л. Микерин // Компьютерная оптика. – 2019. – Т. 43, № 6. – С. 936-945. – DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-6-936-945.

Благодарности:
Работа выполнена по проекту фундаментальных исследований РАН № АААА-А17-117021310149-4.

Литература:
  1. Camacho-López, S. Polarization-dependent single-beam laser-induced grating-like effects on titanium films / S. Camacho-López, R. Evans, L. Escobar-Alarcón, M.A. Camacho-López, M.A. Camacho-López // Applied Surface Science. – 2008. – Vol. 255, Issue 5. – P. 3028-3032. – DOI:10.1016/j.apsusc.2008.08.085.
  2. ktem, B. Nonlinear laser lithography for indefinitely large-area nanostructuring with femtosecond pulses / B. Öktem, I. Pavlov, S. Ilday, H. Kalaycıoğlu, A. Rybak, S. Yavaş, M. Erdoğan, F.Ö. Ilday // Nature Photonics. – 2013. – Vol. 7, Issue 11. – P. 897-901. – DOI: 10.1038/nphoton.2013.272.
  3. Dostovalov, A.V. Formation of thermochemical laser-induced periodic surface structures on Ti films by a femtosecond IR Gaussian beam: regimes, limiting factors, and optical properties / A.V. Dostovalov, V.P. Korolkov, S.A. Babin // Applied Physics B. – 2017. – Vol. 123, Issue 1.– 30. – DOI: 10.1007/s00340-016-6600-z.
  4. Dostovalov, A.V. Study of the formation of thermochemical laser-induced periodic surface structures on Cr, Ti, Ni and NiCr films under femtosecond irradiation / A.V. Dostovalov, V.P. Korolkov, V.S. Terentyev, K.A. Okotrub, F.N. Dultsev, S.A. Babin // Quantum Electronics. – 2017. – Vol. 47, Issue 7. – P. 631-637. – DOI: 10.1070/QEL16379.
  5. Gnilitskyi, I. High-speed manufacturing of highly regular femtosecond laser-induced periodic surface structures: physical origin of regularity / I. Gnilitskyi, T.J.-Y. Derrien, Y. Levy, N.M. Bulgakova, T. Mocek, L. Orazi // Scientific Reports. – 2017. – Vol. 7. – 8485. – DOI: 10.1038/s41598-017-08788-z.
  6. Dostovalov, A.V. Oxide composition and period variation of thermochemical LIPSS on chromium films with different thickness / A.V. Dostovalov, V.P. Korolkov, K.A. Okotrub, K.A. Bronnikov, S.A. Babin // Optics Express. – 2018. – Vol. 26, Issue 6. – P. 7712-7723. – DOI: 10.1364/OE.26.007712.
  7. Bonse, J. Laser-induced periodic surface structures – a scientific evergreen / J. Bonse, S. Höhm, S.V. Kirner, A. Rosenfeld, J. Krüger // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. – 2017. – Vol. 23, Issue 3. – P. 109-123. – DOI: 10.1109/JSTQE.2016.2614183.
  8. Müller, F.A. Bio-inspired functional surfaces based on laser-induced periodic surface structures / F.A. Müller, C. Kunz, S. Gräf // Materials. – 2016. – Vol. 9, Issue 6. – P. 1-29. – DOI: 10.3390/ma9060476.
  9. Bonse, J. Applications of laser-induced periodic surface structures (LIPSS) / J. Bonse, S.V. Kirner, S. Höhm, N. Epperlein, D. Spaltmann, A. Rosenfeld, J. Krüger // Proceedings of SPIE. – 2017. – Vol. 10092. – 100920N. – DOI: 10.1117/12.2250919.
  10. Достовалов, А.В. Влияние скорости сканирования на формирование ТЛИПСС радиально-симметричным и эллиптическим гауссовым фемтосекундным лазерным пучком / А.В. Достовалов, В.С. Тереньтьев, К.А. Брон­ников, Д.А. Белоусов, В.П. Корольков // Прикладная фотоника. – 2018. – Т. 5, № 3. – С. 157-172. – DOI: 10.15593/2411-4367/2018.3.01.
  11. Rezakhaniha, R. Experimental investigation of collagen waviness and orientation in the arterial adventitia using confocal laser scanning microscopy / R. Rezakhaniha, A. Agianniotis, J.T.C. Schrauwen, A. Griffa, D. Sage, C.V.C. Bouten, F.N. van de Vosse, M. Unser, N. Ster­giopulos // Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. – 2012. – Vol. 11, Issue 3-4. – P. 461-473. – DOI: 10.1007/s10237-011-0325-z.
  12. Piispoki, Z. Transforms and operators for directional bioimage analysis: A survey / Z. Piispoki, M. Storath, D. Sage, M. Unser. – In: Focus on bio-image informatics / ed. by W.H. De Vos, S. Munck, J.-P. Timmermans. – Switzerland: Springer International Publishing, 2016. – P. 69-93. – DOI: 10.1007/978-3-319-28549-8_3.
  13. OrientationJ [Электронный ресурс]. – URL: http://bigwww.epfl.ch/demo/orientation/ (дата обращения 22.05.2019).
  14. Schindelin, I. The ImageJ ecosystem: An open platform for biomedical image analysis / I. Schindelin, С.Т. Rueden, M.C. Hiner, K.W. Eliceiri // Molecular Reproduction and Development. – 2015. – Vol. 82, Issues 7-8. – P. 518-529. –DOI: 10.1002/mrd.22489.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20