Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 276-281. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 276-281 и требуют дополнительного места на диске компьютера и отдельной иерархии директорий для их хранения. Таким образом, возникает необходимость в программном инструменте, который разделяет слои автоматически для любого количества изображений и сохраняет их в отдельную уже созданную директорию. Тем самым экономится время исследователя, исключается человеческий фактор и более точно определяется значение фрактальной размерности ФИРС для дальнейшего рассмотрения. Экспериментальная часть Кристаллы для исследований выращивались методом Чохральского из расплава на установке Кристалл-2. Подробности выращивания и приготовления шихты изложены в работах [1-3]. Методика получения картин ФИРС подробно описана в работах [3, 4]. В исследованиях ФИРС использовалось излучение лазера Nd:YAG MLL-100 (Changchun New Industries Optoelectronics Tech. Co. Ltd, Changchun, China), ^ 0 — 532 нм, плотность мощности — до 3,4 Вт/см2. Рассеянное кристаллом излучение попадало на полупрозрачный экран, за которым помещалась цифровая фотокамера SONY NEX-F3 (4), регистрирующая ФИРС с разрешением 4912*3264 пикселей. С определённым интервалом времени делается фотография ФИРС, после чего слои ФИРС по уровням освещённости выделяются либо вручную, либо с помощью написанной нами программы. Вручную алгоритм следующий: изображение ФИРС разделить на шесть уровней освещённости в графическом редакторе GIMP 2.8.0 (GNU image Manipulation Program, GNU Project, США), используя инструменты «Обесцвечивание по освещенности» и «Постеризация», выделить каждый уровень; используя инструмент «выделение по цвету», создать новое изображение в новый файл; сохранить файл в формате tif. в директорию с именем рассматриваемого слоя с названием в формате «НЛ — тип допанта-концентрация допанта-мощность возбуждения-секунда освещения-уровень освещённости». После этого для сохраненных изображений вычисляется и анализируется фрактальная размерность. Код программы для выделения слоев ФИРС и анализа их фрактальной размерности был написан в среде программирования Python. Программа реализована в среде «Ноутбук» Jupyter. Она использует две директории: in — для хранения в ней изображений ФИРС для поточной обработки и out — для сохранения туда excel-совместимой таблицы экспериментальных данных в формате CSV и готовых изображений выделенных слоев ФИРС. Результаты исследований Рис. 2. Выделение трёх слоев ФИРС и лазерного луча из изображения картины ФИРС, возбуждённой в монокристалле LiNbO 3 :Zn (0,52 мас. %) на 390-й секунде облучения вручную, согласно описанному алгоритму и с помощью программы © Мануковская Д. В., Шевырев С. Л., Сидоров Н. В., 2024 279