[发明专利]一种基于对焦测距方式的离子推力器栅极腐蚀测量系统

摘要

一种基于对焦测距方式的离子推力器栅极腐蚀测量系统；所述测量系统包括同轴光源、高精度移动模组、工业相机和低景深显微镜头；所述低景深显微镜头装于所述工业相机上；所述同轴光源安装于所述低景深显微镜头上；所述工业相机设置在所述高精度移动模组上。本发明针对离子推力器栅极组件的结构特殊性，提供了一种适用的测量系统，有效地解决了加速栅极和减速栅极之间间距以及加速栅极腐蚀深度的检测技术问题，而且测量系统简单、具有使用简便灵活、经济适用、测量效率高等特点，测量精度达到5um，可应用于系列化离子推力器栅极组件及其他类似产品的间距测量。具有突出的实质性特点和显著的进步。

主权项

一种基于对焦测距方式的离子推力器栅极腐蚀测量系统；其特征在于：所述测量系统包括同轴光源、高精度移动模组、工业相机和低景深显微镜头；所述低景深显微镜头装于所述工业相机上；所述同轴光源安装于所述低景深显微镜头上；所述工业相机设置在所述高精度移动模组上；所述移动模组带动所述工业相机向离子推力器移动，连续拍摄一组图像序列，将图像沿X、Y方向分成复数个5X5像素的区域，每个5X5像素区域计算出区域内25个像素灰度值的平方差，在该组图像序列的每张图片中取相同位置区域，计算灰度值的平方差，以最大平方差的图片为该区域的对焦屏幕；计算出焦平面高度；对于加速栅极与减速栅极之间的距离测量，采用所述移动模组带动所述工业相机向加速栅极移动，连续拍摄一组图像序列，将图像沿X、Y方向分成复数个5X5像素的区域，每个5X5像素区域计算出区域内25个像素灰度值的平方差，计算出加速栅极的焦平面高度；再采用所述移动模组带动所述工业相机向减速栅极移动，连续拍摄一组图像序列，将图像沿X、Y方向分成复数个5X5像素的区域，每个5X5像素区域计算出区域内25个像素灰度值的平方差，在减速栅极上取多块5X5像素的区域，计算出减速栅极的焦平面高度；所述加速栅极的焦平面高度和所述减速栅极的焦平面高度之差为两栅极间距；采用所述移动模组带动所述工业相机向加速栅极腐蚀中心移动，连续拍摄一组图像序列，将图像沿X、Y方向分成复数个5X5像素的区域，每个5X5像素区域计算出区域内25个像素灰度值的平方差，在加速栅极腐蚀中心取一块区域，计算出加速栅极腐蚀区的焦平面高度，并在加速栅极腐蚀区的边缘取一块区域读取，计算出加速栅极非腐蚀区的焦平面高度，则可计算出加速栅极的腐蚀深度。