[发明专利]一种电化学中基于荧光颗粒标记与主动光学测量的位移/应变测量方法

权利要求书

1.一种准确测量电化学多场耦合条件下电极的位移/应变测量系统，其特征是电极表面使用荧光颗粒作为斑点，所述的荧光颗粒为二氧化硅荧光微球，颗粒尺寸在200-800nm；光源采用单色激光光源，照射到电极表面进行激发荧光颗粒，在CCD相机镜头前安装有滤光片；将白色光源替换为单色激光光源，单色激光光源为避免与CCD相机位置的干涉，摆放位置与CCD相机成小角度的倾斜形式；在单色激光光源位置前加装扩束镜，扩大激光光束直径，确保激光能够照射电极表面待测区域；CCD相机摆放位置为正对电极表面，CC D 相机与电极之间的距离以能够成像清晰为准；由于采用单色激光光源，在CCD相机镜头前安装有滤光片，进行选择性滤光；与CCD相机配套的为计算机及图像采集卡的采集系统，用于实施采集电极表面灰度图像。

2.利用权利要求1所述的测量系统准确测量电化学多场耦合条件下电极的位移/应变测量的方法，其特征是主要包括如下步骤：

(1)采用模具刀对电极进行裁剪为所需尺寸，使用压片机进行加压保持电极表面平整、光洁；

(2)根据待测电极的研究区域大小，选择荧光颗粒，涂布在电极表面，利用显微镜观测电极 表面荧光散斑，电极 表面荧光散斑达到密度范围为每平方毫米区域内均匀分布300-500个荧光颗粒标记点；

(3)将CCD相机与计算机、图像采集卡进行连接，在光学减震平台上进行固定；在CCD相机侧面位置设置固定单色激光光源，并在单色激光光源前加装扩束镜；在CCD相机镜头前加装滤光片；搭好光路后，将电极摆放在CCD相机 镜头前，调整焦距，待电极在成像系统上成像清晰后，将所有部件进行固定；

(4)在电极未进行测试前，采集一张灰度图像作为参考图像；然后进行电极测试，按等时间间隔进行采集灰度图像，分别作为不同时刻下变形后的灰度图像；

(5)利用计算软件对变形前后的灰度图像进行计算，得出电极在变形后的位移/应变分布结构；

所述CCD相机垂直于电极平面，固定单色激光光源与CCD相机形成10-20° 范围内的角度，保证光束完全投射在电极上即可。

3.如权利要求2所述的方法，其特征是使用压片机进行加压的压力为10-20Mpa。

4.如权利要求2所述的方法，其特征是所述的滤光片为600nm长波通滤光片，直径尺寸与CCD相机镜头尺寸一致。

5.如权利要求2所述的方法，其特征是计算软件为PMLAD-DIC。