發(fā)布時間：2021-06-18 10:38

　　衍射相位顯微術（Diffraction Phase Microscopy,DPM）是一種高精度相位成像技術,它綜合了定量相位成像技術的無標記、非接觸、全場定量測量的成像特點,能夠準確地獲取被測顯微樣品的相位信息。同時,DPM利用衍射光柵、4f透鏡系統(tǒng)、濾波器和相機,形成了緊湊的共路徑Mach-Zehnder干涉儀,相比于傳統(tǒng)的非共路Mach-Zehnder干涉儀,該光路中物光與參考光經(jīng)過相同的光學元件,提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性,明顯降低了時間噪聲。而且搭建的光路系統(tǒng)滿足離軸全息的記錄條件,因此只需捕獲單幀全息圖就能實現(xiàn)物體相位圖像的重建,以致成像速度快,有利于樣品動態(tài)特性的測量。衍射相位成像技術最初是采用激光作為照明光源。由于激光的高相干性,導致了激光散斑噪聲的產(chǎn)生,降低了相位像的質(zhì)量。當采用白光照明衍射相位成像系統(tǒng)時,相干長度非常短,可以避免由光源相干性導致的相干噪聲,相比于激光衍射相位成像系統(tǒng)具有更高的時空敏感性。因此,白光衍射相位成像技術在細胞成像、無損檢測、材料表征等方面有著極其廣泛的應用。雖然白光衍射相位成像技術具有很高的時空靈敏性,但是白光衍射相位成像系統(tǒng)采用擴展的白光光源照明,照... 

【文章來源】：浙江師范大學浙江省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

希爾伯特變換方法的示意圖

27第四章白光衍射相位像光暈效應消除實驗結(jié)果本章基于白光衍射相位成像的理論基礎，搭建了成像光路系統(tǒng)，并測試了系統(tǒng)的空間噪聲和時間噪聲，證實該系統(tǒng)具有高質(zhì)量的相位成像能力。制備了聚苯乙烯微球樣品和人體血紅細胞樣品，并對其成像，獲得了準確的定量相位像。但其周圍出現(xiàn)陰影，即存在光暈效應。利用我們第三章提出的光暈消除方法原理，分別處理實驗測相位像，去除光暈效應。4.1白光衍射相位成像實驗系統(tǒng)實驗搭建的白光衍射相位成像系統(tǒng)的光路示意圖如圖4.1所示，它由兩部分組成，即顯微鏡系統(tǒng)和4f系統(tǒng)。顯微鏡選用的是奧林巴斯顯微鏡的明場模式，照明光源是額定功率為100瓦的鹵素燈，顯微物鏡的放大倍數(shù)是40倍，數(shù)值孔徑是0.75。4f系統(tǒng)是由兩個傅里葉透鏡和一個濾波器組成的，在4f系統(tǒng)中光柵位于第一塊傅里葉透鏡L1的前焦平面，也就是顯微鏡輸出的像平面，相機CCD位于第二塊傅里葉透鏡L2的后焦平面，透鏡L1的后焦平面和透鏡L2的前焦平面重合，這個重合平面是傅里葉平面，由矩形孔和圓形孔組成的濾波器就位于該平面。圖4.1白光照明的衍射相位成像系統(tǒng)的光路示意圖f1f1f2f2SamplePlaneGratingFourierplaneCCDCondenserlensObjectiveTubelensL1L2HalogenlampCondenserBackfocalPlaneMirrorAperture

27第四章白光衍射相位像光暈效應消除實驗結(jié)果本章基于白光衍射相位成像的理論基礎，搭建了成像光路系統(tǒng)，并測試了系統(tǒng)的空間噪聲和時間噪聲，證實該系統(tǒng)具有高質(zhì)量的相位成像能力。制備了聚苯乙烯微球樣品和人體血紅細胞樣品，并對其成像，獲得了準確的定量相位像。但其周圍出現(xiàn)陰影，即存在光暈效應。利用我們第三章提出的光暈消除方法原理，分別處理實驗測相位像，去除光暈效應。4.1白光衍射相位成像實驗系統(tǒng)實驗搭建的白光衍射相位成像系統(tǒng)的光路示意圖如圖4.1所示，它由兩部分組成，即顯微鏡系統(tǒng)和4f系統(tǒng)。顯微鏡選用的是奧林巴斯顯微鏡的明場模式，照明光源是額定功率為100瓦的鹵素燈，顯微物鏡的放大倍數(shù)是40倍，數(shù)值孔徑是0.75。4f系統(tǒng)是由兩個傅里葉透鏡和一個濾波器組成的，在4f系統(tǒng)中光柵位于第一塊傅里葉透鏡L1的前焦平面，也就是顯微鏡輸出的像平面，相機CCD位于第二塊傅里葉透鏡L2的后焦平面，透鏡L1的后焦平面和透鏡L2的前焦平面重合，這個重合平面是傅里葉平面，由矩形孔和圓形孔組成的濾波器就位于該平面。圖4.1白光照明的衍射相位成像系統(tǒng)的光路示意圖f1f1f2f2SamplePlaneGratingFourierplaneCCDCondenserlensObjectiveTubelensL1L2HalogenlampCondenserBackfocalPlaneMirrorAperture

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鹵素燈照明光柵衍射共路數(shù)字全息顯微定量相位成像[J]. 張佳恒,馬利紅,李勇,金洪震.  中國激光. 2018(06)
[2]結(jié)合小波框架與TV的一個正則化方法[J]. 劉通,崔卓須.  數(shù)學雜志. 2018(04)
[3]基本解法求解反問題的正則化方法[J]. 楊振,張耀明,周愛華,潘月君.  山東理工大學學報(自然科學版). 2015(06)
[4]關于不適定問題的迭代Tikhonov正則化方法[J]. 張路寅,張玉海,錢坤明.  山東大學學報(理學版). 2011(04)



本文編號：3236515