纤维介质三维结构的快速重建
仪器与探测器
2009-09-07 v1 化学物理
摘要
多孔介质输运特性的表征日益依赖于需要重建介质结构的计算方法。我们提出了一种构建纤维多孔介质——质子交换膜燃料电池中用作多孔电极的气体扩散层(GDL)——三维表面的简单方法。该方法基于在GDL整个可达厚度上扩展景深。通过样品相对于显微镜焦平面的顺序移动，记录一系列GDL样品的图像。在系列图像中，样品表面的不同层依次处于焦点位置。将样品表面处于焦点部分的索引系列组合成一幅清晰的二维图像，并插值成代表原始GDL样品表面的三维表面。该方法使用手动操作的传统正置显微镜、廉价的Helicon Focus软件和开源MeshLab软件。对于约100微米的探测深度，图像特征重建的精度约为1%，相应的图像采集时间约为10分钟。应用该方法我们发现：i) 该技术能够再现深度约50-100微米的GDL结构三维投影，ii) 对于厚度约200微米的GDL样品，GDL中最深沟道的深度可达约100-160微米。
引用
@article{arxiv.0909.0745,
title = {Rapid reconstruction of 3D structure of fibrous media},
author = {Viatcheslav Berejnov and David Sinton and Ned Djilali},
journal= {arXiv preprint arXiv:0909.0745},
year = {2009}
}