全內(nèi)反射熒光顯微術是一種基于倏逝波照明的熒光顯微成像技術。全內(nèi)反射熒光顯微術利用了全內(nèi)反射產(chǎn)生的倏逝波進行照明,其倏逝場的激發(fā)深度為納米級,在激發(fā)薄層范圍內(nèi)的熒光樣品得到激發(fā)。顯微術具有成像質量高、圖片信噪比高等優(yōu)點,因此被廣泛應用于單分子成像、胞吞胞吐以及細胞間信號傳遞等生物成像領域,成為熒光顯微術的重要分支。但是,隨著對顯微術成像質量需求的不斷提高和細胞三維空間結構的獲取,傳統(tǒng)的全內(nèi)反射熒光顯微術無法滿足其成像的需求,課題“基于橢球反射鏡全內(nèi)反射熒光顯微成像方法與理論研究”的目的是尋求可兼顧多方向均勻照明和激發(fā)深度大量程可控可調(diào),為解決全內(nèi)反射熒光成像廣泛存在的偽影問題和擴大激發(fā)深度的照明范圍提供了理論和方法。研究成果可進一步設計成模塊化裝置,與寬場顯微術、結構光顯微術和暗場顯微術結合,方便地實現(xiàn)功能復用。本課題主要研究工作如下:首先,建立橢球反射鏡的幾何聚焦模型和孔徑角為?的切趾因子函數(shù),分析基于德拜矢量衍射理論的不同偏振光照明下的矢量聚焦特性。理論分析表明,在去偏振的作用下,出現(xiàn)了兩個電場分量,在強度近似、方向垂直的兩個電場分量的作用下,總電場的能量密度在橢球反射鏡近焦點處的焦...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及目的
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 全內(nèi)反射熒光顯微術研究現(xiàn)狀
        1.2.2 偽影弱化的全內(nèi)反射熒光顯微術研究現(xiàn)狀
        1.2.3 可控激發(fā)深度的全內(nèi)反射熒光顯微術研究現(xiàn)狀
        1.2.4 其他類型的全內(nèi)反射熒光顯微術應用現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究內(nèi)容
第2章 橢球反射鏡系統(tǒng)的理論建模
    2.1 引言
    2.2 橢球反射鏡的基本模型
        2.2.1 橢球反射鏡的幾何模型
        2.2.2 橢球反射鏡的切趾因子
    2.3 橢球反射鏡的矢量聚焦特性
        2.3.1 線偏振光照明下的橢球反射鏡聚焦特性模型
        2.3.2 圓偏振光照明下的橢球反射鏡聚焦特性模型
    2.4 本章小結
第3章 基于橢球反射鏡全內(nèi)反射熒光成像原理
    3.1 引言
    3.2 全內(nèi)反射基礎理論
    3.3 線偏振光照明下的全內(nèi)反射倏逝場分布
        3.3.1 物鏡型全內(nèi)反射成像光場
        3.3.2 基于橢球反射鏡的全內(nèi)反射成像光場
    3.4 圓偏振光照明下的全內(nèi)反射倏逝場分布
        3.4.1 物鏡型全內(nèi)反射成像光場
        3.4.2 基于橢球反射鏡的全內(nèi)反射成像光場
    3.5 物鏡型和橢球型全內(nèi)反射的照明和激發(fā)深度對比分析
    3.6 本章小結
第4章 基于橢球反射鏡全內(nèi)反射熒光成像方法設計
    4.1 引言
    4.2 橢球反射鏡的設計
    4.3 全內(nèi)反射熒光成像下的偽影弱化模塊
    4.4 可控激發(fā)深度的模塊
        4.4.1 遮光片與光闌組合的中空平行光調(diào)制
        4.4.2 旋轉濾光輪的中空平行光調(diào)制
        4.4.3 雙平凸光錐透鏡的中空平行光調(diào)制
    4.5 系統(tǒng)整體光路設計與分析
    4.6 工程模塊化
    4.7 本章小結
第5章 實驗結果及分析
    5.1 引言
    5.2 實驗樣品的選擇與制備
    5.3 顯微成像系統(tǒng)調(diào)試
        5.3.1 照明部分調(diào)試
        5.3.2 成像部分調(diào)試
    5.4 偽影弱化實驗
        5.4.1 透明微球實驗
        5.4.2 熒光微球實驗
        5.4.3 生物樣品的綜合實驗
    5.5 可控激發(fā)深度實驗
    5.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3835714