Метод обработки микроизображений для анализа структур ТЛИППС

Автор: Белоусов Дмитрий Александрович, Достовалов Александр Владимирович, Корольков Виктор Павлович, Микерин Сергей Львович

Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics

Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии

Статья в выпуске: 6 т.43, 2019 года.

Бесплатный доступ

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.

Цифровая обработка изображений, микроскопия, лазерная обработка материалов, лазерно-индуцированные периодические поверхностные структуры

Короткий адрес: https://sciup.org/140246541

IDR: 140246541   |   DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-6-936-945

Список литературы Метод обработки микроизображений для анализа структур ТЛИППС

  • Camacho-Lopez, S. Polarization-dependent single-beam laser-induced grating-like effects on titanium films / S. Camacho-Lopez, R. Evans, L. Escobar-Alarcon, M.A. Camacho-Lopez, M.A. Camacho-Lopez // Applied Surface Science. - 2008. - Vol. 255, Issue 5. - P. 30283032. - DOI: 10.1016/j.apsusc.2008.08.085
  • Oktem, B. Nonlinear laser lithography for indefinitely large-area nanostructuiing with femtosecond pulses / B. Oktem, I. Pavlov, S. Ilday, H. Kalaycioglu, A. Rybak, S. Yava§, M. Erdogan, F.O. Ilday // Nature Photonics. - 2013. - Vol. 7, Issue 11. - P. 897-901. - DOI: 10.1038/nphoton.2013.272
  • 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
  • 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
  • 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
  • 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
  • Bonse, J. Laser-induced periodic surface structures - a scientific evergreen / J. Bonse, S. Hohm, S.V. Kirner, A. Rosenfeld, J. Kruger // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. - 2017. - Vol. 23, Issue 3. -P. 109-123. -
  • DOI: 10.1109/JSTQE.2016.2614183
  • Muller, F.A. Bio-inspired functional surfaces based on laser-induced periodic surface structures / F.A. Muller, C. Kunz, S. Graf // Materials. - 2016. - Vol. 9, Issue 6. -P. 1-29. -
  • DOI: 10.3390/ma9060476
  • Bonse, J. Applications of laser-induced periodic surface structures (LIPSS) / J. Bonse, S.V. Kirner, S. Hohm, N. Epperlein, D. Spaltmann, A. Rosenfeld, J. Kruger // Proceedings of SPIE. - 2017. - Vol. 10092. - 100920N. -
  • DOI: 10.1117/12.2250919
  • 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
  • Rezakhaniha, R. Experimental investigation of collagen waviness and orientation in the arterial adventitia using con-focal 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. Ster-giopulos // Biomechanics and Modeling in Mechanobiolo-gy. - 2012. - Vol. 11, Issue 3-4. - P. 461-473. -
  • DOI: 10.1007/s10237-011-0325-z
  • 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
  • OrientationJ [Электронный ресурс]. - URL: http://bigwww.epfl.ch/demo/orientation/ (дата обращения 22.05.2019).
  • 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
Еще
Статья научная