近年來,使用透明電介質(zhì)微球可以在傳統(tǒng)顯微鏡下實現(xiàn)超分辨成像,這種新的超分辨成像技術(shù)為亞衍射極限樣品以及生物組織的無標記、大范圍、實時超分辨成像提供了一種新的實現(xiàn)方法。本文在理論分析了不同參數(shù)微球的成像機理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一款一體化微球物鏡,搭建了相應的超分辨成像系統(tǒng)。實現(xiàn)了可控區(qū)域、非接觸、實時無損傷超分辨成像,極大提高了原物鏡的成像性能。本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:1.開展了基于微球的超分辨成像機理研究。建立數(shù)學模型,從波動光學角度分析了微球的聚焦光學特性,分別探究了微球的浸沒深度、微球直徑和折射率對微球成像能力的影響規(guī)律,討論了不同使用場合下微球參數(shù)的選擇標準。2.結(jié)合現(xiàn)有的傳統(tǒng)顯微鏡設(shè)計電控微球組件,實現(xiàn)了白光下無標記、可控區(qū)域的超分辨成像。在不改變傳統(tǒng)顯微系統(tǒng)的前提下,該組件可以搭配顯微鏡上的普通物鏡(40×,NA0.6)使用,通過步進電機控制微球、物鏡和樣品三者之間的距離,極大提高了原有物鏡性能。3.設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于一體化微球物鏡的超分辨顯微成像系統(tǒng),實現(xiàn)了無損傷、可控區(qū)域的實時超分辨顯微成像。利用自制金屬套筒將微球與普通物鏡整合一體化,極大提升了物鏡成像性能,將普通...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究的目的和意義
    1.3 超分辨光學顯微成像技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基于單分子定位的超分辨成像技術(shù)
        1.3.2 基于改變光源照明方式的超分辨成像技術(shù)
        1.3.3 基于透鏡調(diào)制的超分辨成像技術(shù)
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容
第二章 基于微球的顯微成像方法研究
    2.1 微球概述
    2.2 現(xiàn)有微球顯微成像方式
        2.2.1 隨機播撒式微球超分辨成像
        2.2.2 薄膜封裝式微球超分辨成像
        2.2.3 微懸臂式微球超分辨成像
    2.3 基于一體化微球透鏡的超分辨顯微成像
        2.3.1 超透鏡物鏡
        2.3.2 微球通用鏡頭適配器
        2.3.3 一體化微球物鏡
    2.4 本章小結(jié)
第三章 微球的超分辨成像理論研究
    3.1 微球超分辨成像機理研究
    3.2 不同參數(shù)微球的聚焦性能仿真
        3.2.1 不同浸沒深度微球的聚焦仿真
        3.2.2 不同折射率微球的聚焦仿真
        3.2.3 不同直徑微球的聚焦仿真
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于電控微球組件的顯微成像系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 基于電控微球組件的顯微成像實驗裝置
    4.2 CPU芯片的微球顯微成像實驗
    4.3 本章小結(jié)
第五章 基于一體化微球透鏡的顯微成像系統(tǒng)設(shè)計
    5.1 顯微成像實驗裝置
    5.2 一體化微球物鏡
    5.3 側(cè)視成像反饋系統(tǒng)標定
    5.4 CPU芯片的微球顯微成像實驗
    5.5 藍光光盤的微球顯微成像實驗
    5.6 掃描成像和圖像拼接實驗
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
作者在攻讀碩士學位期間公開發(fā)表的論文
作者在攻讀碩士學位期間所參與的項目
致謝



本文編號：3869026