基于显微物镜的表面等离子体共振EI北大核心CSCD

利用高数值孔径显微物镜(油浸)并采用Kretschmann结构在52.3nm金膜上激发了表面等离子体共振.从麦克斯韦方程和菲涅尔公式出发,建立了相应的数学模型,并对物镜后焦面的光强分布进行了数值模拟.由图像传感器采集了后焦面的光强分布,通过计算机处理并显示.与理论结果对比,实验得到的共振角与理论值相符.对数值模拟和检测结果的分析为金膜表面介质的表面等离子体共振成像应用和折射率检测提供了理论与实验依据.     

基于超分辨率图像重建的在线相位测量轮廓术

在线物体运动速度过快时会导致采集的变形条纹出现运动模糊,从而丢失相位信息。通过调节相机的图像采集模式可以提高相机的采集帧率,但势必会牺牲相机的分辨率。为了获得高分辨率变形条纹,采用基于最大后验概率的超分辨图像重建方法,使用高斯模型和马尔可夫-吉布斯随机场模型构建高分辨率变形条纹图的后验概率模型,通过目标函数最小化得到高分辨率变形条纹图的最优估计,实现超分辨率条纹图像提纯,最后将所有提纯后的等效相移变形条纹图用相位测量轮廓实现在线三维轮廓重构。实验结果证明了该方法的有效性。所提方法在高精度快速在线三维测量中具有很好的应用前景。     

散射介质超衍射极限技术研究进展

综述了已有散射介质超衍射极限聚焦和成像技术的研究现状及进展。首先介绍了这一领域的研究背景及意义,以及已有超衍射极限成像技术的发展现状;然后给出了应用于超衍射极限成像的散射介质定义;其次分析了时间反演技术在声学、微波领域聚焦上的应用,介绍了时间反演法在光学领域超衍射极限聚焦应用中的实现方法,总结了散射介质加入到光学系统中的作用,分析了利用反馈控制调节和光学相位共轭方法进行散射介质超衍射极限聚焦方法的特点;讨论了基于空域和空频域传输矩阵测量的散射介质宽场成像方法及在该目的下的散射介质制备方法;最后给出了散射介质光学超衍射极限成像技术研究前景及展望。     

基于狭缝扫描的表面等离子体共振成像

利用表面等离子体共振技术进行电介质样品成像研究.采用高数值孔径显微物镜作为耦合元件,632.8nm He-Ne激光会聚激发金膜产生表面等离子体共振,通过狭缝光阑限制光束入射角,对金膜上的氮化硅光栅进行成像.反射光由放置在样品像方共轭面上的CCD摄像机接收,获得样品的表面等离子体共振像.通过扫描移动狭缝,得到入射角从44°至54°的扫描样品图像,从图像中提取样品各点的表面等离子体共振曲线,由计算机重构出样品的表面等离子体共振角谱灰度图.     

数字全息显微系统结构参量对再现像质的影响

为了获取高质量的数字全息显微再现像,分析了同轴相移数字全息显微系统结构参量对再现像质的影响.首先经过计算得出理想成像时,像空间物光波频率完全由物体面形结构频率和系统放大倍率决定.然后基于显微成像时物光波的所有频率分量都应该被有效记录的分析,得出在同轴相移系统中放大倍率必须使物光波的空间频率缩小到满足采样要求|并得出在相同的放大倍率下记录距离会影响有效记录的物体尺寸,记录器件离开像平面的距离越小,有效记录的物体尺寸越大,在像平面上时有效记录的物体尺寸最大.计算机仿真和光学实验都证明了上述结论的正确性.     

时域光学相干层析系统噪音分析和实验研究

本文从理论和实验上分析了存在拍频噪音时时域光学相干层析系统的噪音特性,给出了拍频噪音的具体估算方法.建立了描述一般时域光学相干层析系统实际噪音的简化模型,并给出了测量和寻找平衡探测光学相干层析系统最佳工作状态的方法.理论计算表明,平衡探测光学相干层析系统的信噪比受限于拍频噪音,理想情况下,最大信噪比可达100 dB左右|同时实验表明,如果实际的系统不能完全消除冗余噪音,其信噪比可能要比理论值小10~20 dB.本文的主要结果将可直接用于时域光学相干层析系统工作状态的测试和诊断当中,对频域光学相干层析系统噪音性能的分析和优化也将有所裨益.     

铒激光脉冲消融泌尿结石和胆结石比较研究

利用光学弱相干显微成像系统对脉冲激光消融硬生物组织后形成的凹坑二维和三维形貌进行了扫描,分析了Erbium∶YAG激光脉冲消融生物硬组织特性.结果表明：相同激光参量条件下,消融胆结石比消融泌尿结石具有更高的消融效率|消融胆结石或消融泌尿结石时,脉冲能量越大,消融效率越高|消融效率提高主要体现在凹坑表面直径更宽、高度更深、体积更大|光学弱相干显微成像技术比光学弱相干光层析成像技术测量准确度提高约一个量级,更适合于测量脉冲激光消融生物硬组织后形成的凹坑形貌.     

应用红外光谱显微成像技术观测单细胞雨生红球藻虾青素代谢过程

雨生红球藻是一种适于生产虾青素的单细胞绿藻,虽然已有研究报道了藻细胞内类胡萝卜素的合成代谢途径,但是对类胡萝卜素及虾青素的具体形成过程以及它们在显微尺度上的含量和分布变化还缺乏直接的观测数据和证据。本研究运用高空间分辨率的傅里叶变换红外光谱显微成像技术,对不同时期的单一雨生红球藻细胞中的类胡萝卜素的空间分布和含量进行了观测,根据红外光谱成像数据证实了β胡萝卜素为虾青素合成的前体,并且分析和探讨了细胞中的脂质和蛋白质与虾青素合成及积累的关系。     

铝敏化依诺沙星荧光显微成像体系性质及其应用研究

应用毛细流自组装成环荧光显微成像技术,建立了铝敏化依诺沙星的测定方法,并实测了不同样品中依诺沙星的浓度.在NH3-NH4Cl缓冲介质(pH 9.7)和聚乙烯醇(PVA-124) 存在下,Al3+-ENX复合物液滴在疏水性玻璃表面上受热挥发形成直径约为1.63 mm,环线宽约为50 μm的自组装环.当点样体积为0.20 μL, 其线性范围1.00×10-13～5.00×10-13mol/ring(5.00×10-7～2.50×10-6mol/L),检出限为7.65×10-15 mol/ring(3.83×10-8 mol/L).本方法用于葡萄糖酸依诺沙星注射液中依诺沙星含量和牛奶中依诺沙星残留量的检测,回收率分别为96.9%～107.0%和94.2%～102.5%,相对标准偏差(RSD) 分别小于4 1%和2 4%.实测了健康志愿者服用依诺沙星胶囊后尿液中依诺沙星的平均浓度及兔子灌喂依诺沙星后血清中药物平均浓度,均得到了较满意的结果.     

消除显微红外光谱水汽噪音的方法

测量显微红外光谱时,由于光路暴露在开放流通的空气环境中,水汽的吸收峰常常出现在光谱图中而对样品谱造成干扰。本研究在样品单光束谱收集过程中间,通过适时向测试体系通入干燥的氮气或较潮湿的空气来补偿光路中水汽的量,从而达到样品谱和背景谱测量时水汽的平均含量相等,最终消除水汽吸收峰。本方法用于硬脂酸显微红外光谱的测量,观察到水汽噪音由大到小,直至消失的全过程,结果令人满意。