光片照明顯微鏡是一種新型熒光顯微鏡,其照明光路與熒光探測光路相互垂直。照明光束在經(jīng)過柱面透鏡后形成了在一定范圍內(nèi)厚度很薄、較為均勻的片狀光束。光片照明光毒性弱,速度快,適用于活體組織的三維成像和長時(shí)間實(shí)時(shí)成像,可以得到細(xì)胞或亞細(xì)胞水平的實(shí)時(shí)動態(tài)。目前的光片照明顯微鏡觀察不同尺寸的樣本時(shí)需要更換整個(gè)照明系統(tǒng),這對不同尺寸樣本的觀測帶來很大不便,且增加了成本。針對該問題,本文通過變焦的方法來設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)中的擴(kuò)束系統(tǒng)或照明物鏡,實(shí)現(xiàn)了在不更換光片照明系統(tǒng)的情況下對不同尺寸樣本的觀察。主要研究內(nèi)容如下:根據(jù)所觀察樣本的大小,設(shè)定可變光片的厚度范圍為0.8μm⁴μm和4μm⁴0μm。利用高斯求解得到可變光片照明系統(tǒng)的兩種初始變焦結(jié)構(gòu),然后對所選各部分初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,再以光片厚度和照度均勻性為目標(biāo)對10倍擴(kuò)束系統(tǒng)的可變光片照明系統(tǒng)進(jìn)行了組合系統(tǒng)優(yōu)化,對光片厚度和YZ平面、XY平面的照度均勻性進(jìn)行了分析,并進(jìn)行了公差制定和分析;對基于5倍變焦物鏡的光片照明系統(tǒng)進(jìn)行了組合系統(tǒng)的光片厚度優(yōu)化,分析了光片厚度以及XY平面內(nèi)的照度均勻性。仿真結(jié)果表明,10倍擴(kuò)束... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1片狀光示意圖

圖 1-2 SPIM 的光路原理圖2007 年，Dodt 等人[4]提出了超顯微技術(shù)，設(shè)置了兩個(gè)照明物鏡進(jìn)行雙側(cè)，并利用了樣本透明化技術(shù)，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)成功地對大生物樣本進(jìn)行了實(shí)時(shí)成新型的光片顯微鏡相繼出現(xiàn)，光片顯微鏡開始快速發(fā)展。2007 年，Huisken J 等人[5]通過對光片顯微鏡設(shè)置多個(gè)方向的照明光路成功單邊照明所帶來的物體散射或吸收引起的陰影和輻照度度的不均勻性，獲薄的光片；同時(shí)利用對活的斑馬魚胚胎成像進(jìn)一步驗(yàn)證了雙邊照明在成像于單邊照明的優(yōu)越性。2011 年，J. G. Ritter 等人[6]設(shè)計(jì)了一款全柱面鏡的變倍擴(kuò)束系統(tǒng)，其擴(kuò)束并將其應(yīng)用于光片照明顯微鏡中，實(shí)現(xiàn)了對不同尺寸樣本觀察。但是由于鏡系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)束比較小，不能滿足大范圍內(nèi)使用；而且由于整個(gè)系統(tǒng)鏡，在裝調(diào)和加工方面也加大了難度，增加了制造成本。

圖 1-3 帶有傾斜柱透鏡艾瑞光片顯微鏡光路圖2015 年，O. Olarte 等人在保持照明物鏡數(shù)值孔徑不變的條件下使用波前編視場。該技術(shù)使得光片不需要在預(yù)先固定的位置或者確切的方向放置，而種解耦和照明 探測系統(tǒng)[8]。圖 1-4 改進(jìn)型光片照明顯微鏡實(shí)物圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于波前相位調(diào)制的寬視場光片顯微鏡研究[J]. 徐豪,張運(yùn)海,張欣,黃維.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
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碩士論文
[1]小型高分辨率視頻遙感相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 韓琳.蘇州大學(xué) 2016
[2]基于光片熒光顯微鏡的三維單粒子追蹤研究[D]. 于杰.深圳大學(xué) 2015
[3]緊湊型連續(xù)變焦紅外鏡頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析[D]. 楊亮.昆明理工大學(xué) 2013
[4]線陣型半導(dǎo)體激光器光束整形技術(shù)的研究[D]. 黨云.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]20倍數(shù)碼變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張玉林.西安工業(yè)大學(xué) 2012
[6]LED微型投影光源的二次光學(xué)設(shè)計(jì)[D]. 芮大為.電子科技大學(xué) 2012
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本文編號：3361925