微分干涉相衬论文-徐小岚

微分干涉相衬论文-徐小岚

导读:本文包含了微分干涉相衬论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:金相显微镜,微分干涉相衬显微术,检测

微分干涉相衬论文文献综述

徐小岚[1](2014)在《微分干涉相衬金相显微镜Nomarski棱镜设计》一文中研究指出金相显微镜的检验方法主要有明场、暗场、偏光、微分干涉相衬显微术,其中最强有力的检验方法是微分干涉相衬显微术。微分干涉相衬显微术是利用线偏振光双光束干涉,将试样表面由微小高度差造成的光程差转变成为人眼或者感光材料能感受到的光强差,增加了各显微组织细节之间的衬度,使显微镜的分辨率提高到纳米量级。微分干涉相衬显微术的关键技术是Nomarski棱镜。通过Nomarski棱镜的光束在棱镜里可以分成两束传播方向相同振动方向互相垂直的o光和e光。它们产生的分束角很小,小于显微镜的分辨率极限,在光束通过棱镜时还会产生适当的光程差。在这种状态下,物体组织边缘部分以光强度差的形式表现出来,而使阴影效果增强相衬,形成微分干涉相衬显微术所特有的浮雕感。本文阐述了金相显微镜的成像原理以及影响像差、像质的因素,介绍了光学、机械、照明等系统的构造,并演示了各个器件的调试装配方法以及调试过程中需要注意的一些问题。重点研究了微分干涉相衬显微术的基本原理以及形成微分干涉相衬显微术的基本条件。在典型的Nomarski棱镜的基础上设计出改进型的Nomarski棱镜,用MATLAB计算、仿真分束角、相干面出离量等参数的关系,运用CAD完成了整个棱镜的设计工作。根据微分干涉相衬金相显微镜的调试结果,证实了所设计的微分干涉相衬装置系统方案正确,实验装置可行,可以用来实现批量化生产。(本文来源于《南京师范大学》期刊2014-05-10)

雷耀虎[2](2013)在《大视场X射线微分干涉相衬成像核心器件与系统研究》一文中研究指出相比于其它的X射线相衬成像技术,基于光栅的微分干涉相衬成像是最具有广泛应用潜力的技术。发展具有大视场、低成本的成像系统关键器件是该技术实现广泛应用的前提。目前,在关键器件的制作方面,国际上仍以LIGA技术为主。另一方面,目前国际上毫无例外地用金作吸收光栅。这些原因造成了光栅器件的成本过高,不利于该成像技术的发展及推广。本论文主要致力于X射线微分干涉相衬成像所需的核心器件研制。为制作大面积X射线吸收光栅,本文提出并发展了微铸造工艺,它具有成本低廉、成品率高、工艺简单的特点。我们在吸收光栅设计的基础上,利用光助电化学刻蚀技术在4和5英寸的n型(100)硅片上制作阵列结构,再通过表面改性技术,使用改进的热干氧氧化法,在高深宽比硅基侧壁表面均匀覆盖一层氧化层,使其与填充金属形成良好的浸润性,便于熔化后的金属在表面张力的作用下顺利进入该结构。鉴于铋具有高的X射线质量吸收系数,又具有低成本及环境友好的特点,我们首次提出并采用铋代替金作为X射线吸收光栅的填充材料。所制作的吸收光栅具有金属填充度高、表面无残留等特点。接着,本论文还改进了相位光栅的制作结构,在5英寸硅片上制作了面形好、无条带倒伏的相位光栅。利用真空蒸镀工艺,在5英寸的硅片上制作了具有较高分辨率的CsI(Tl)“针柱”状X射线转换屏。另外,本论文针对已初步制作的具有分析光栅功能的X射线转换屏亮度不高的问题,从两方面进行了改进。其一是填充方式,将原来的横向填充改为纵向填充方式,同时在填充时加入了其它辅助因素以提高荧光材料CsI(Tl)填充度;其二是在结构允许的情况下,增加了刻蚀结构的占空比,相应也提高了填充度,使亮度提高了10%以上。最后,在成功研制器件的基础上,搭建了一套低成本的X射线相衬成像系统,并利用两步相移方法获取了一些样品的相衬图像。实验证明,所构建的器件可满足基于光栅的微分干涉相衬成像的要求。(本文来源于《天津大学》期刊2013-12-01)

杜杨[3](2013)在《无吸收光栅X射线微分干涉相衬成像理论与实验研究》一文中研究指出X射线相衬成像技术是近几年来X射线成像领域的研究热点之一,它可以对传统吸收成像无法探测的轻元素构成的物质成像,因此在医学、生物学、材料科学以及无损检测等领域具有重大的应用价值。光栅微分干涉相衬成像方法可以在常规X射线源的条件下进行成像,可以同时得到物体的吸收、相衬和散射多元化信息,但由于使用了两个吸收光栅,不仅使制造难度和成本大增,还使其性能的改进受到限制。为此,本论文作者所在课题组首次提出采用结构阳极的X射线源和具有分析光栅功能转换屏来代替两个吸收光栅获得相衬图像,我们称此种相衬成像方法为无吸收光栅的微分干涉相衬成像方法。本论文正是基于此种相衬成像方法而展开的,主要取得如下进展:1、首次实现了无吸收光栅微分干涉相衬成像方法,在实验上获得了视场为55mm×55mm的相衬图像。该方法克服了吸收光栅带来的缺点,为相衬成像在医疗、工业探伤、科研等领域的应用奠定了理论和技术基础。2、基于菲涅尔衍射原理,在理论上详细分析了结构阳极的轴向扩展分布对成像视场的影响。更进一步,采用改进型结构阳极X射线源的方法可以扩大相衬成像视场,理论分析表明,在相同的辐射强度下,改进后的结构阳极X射线源可扩大成像视场4倍以上。3、发展了两步相移新算法,并在理论和实验上分别验证了这种算法的可行性。与其它两步相移算法相比较,其优点是算法简单,容易实现,大大降低了X射线源不稳定性的影响,更能准确恢复物体的相位信息。(本文来源于《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》期刊2013-11-01)

陈建玲[4](2013)在《结构光照明超分辨微分干涉相衬显微成像技术》一文中研究指出微分干涉相衬(Differential interference contrast, DIC)显微镜,是60年前发展起来的用于观察未染色透明的生物样品(相位样品)。目前,其已经成为使用最广泛的显微成像技术中的一种技术,且在生物医学研究领域具有广泛的应用。DIC成像技术是将样品中相位梯度的变化转化为强度变化,并且由两束横向上有略微距离(几百纳米)的光干涉产生相位的一阶导数信息。对比于荧光显微成像技术,DIC显微镜具有非侵入性和无需样品标记或染色的优点,可以允许人们观察没有处理过的天然的样品,在实际应用中很有意义。而对比于相衬显微镜,DIC显微镜具有以下优点:高空间分辨率;无光晕伪像;光学层析能力。然而,作为一种远场光学显微镜,DIC显微镜的空间分辨率受到了光学成像中衍射法则的限制,这使得许多小于衍射极限的生物结构在DIC成像中不可分辨。因此,为了观察更加精细的结构并且理解它们的功能,提高DIC成像的空间分辨率(打破分辨率衍射极限)显得极为重要。我们提出了一种打破分辨率衍射极限的DIC成像技术,称之为结构光照明DIC(structured illumination DIC, SI-DIC)显微镜。此技术的物理思想是将结构光照明的观念应用于传统的DIC显微镜来扩宽DIC成像系统的相干传递函数(coherent transferfunction, CTF)的带宽,从而使重构得到的DIC图像的分辨率明显优于传统DIC显微镜的成像分辨率。接着,我们进一步发展了结构光照明超分辨DIC成像技术,提出了基于空间光调制器DIC的结构光照明成像技术。此技术在实现超分辨DIC成像的同时,具有结构相对简单且DIC的重要参数(剪切方向、大小及基延迟)很容易变换的优点。本文取得的主要创新研究结果如下:(1)提出了结构光照明DIC超分辨显微成像技术。发展了结构光照明DIC成像理论,并通过计算机仿真的方法,验证了提出的结构光照明DIC成像理论。设计并建立了结构光照明DIC超分辨显微成像系统。使用数值孔径为0.8的聚光镜与物镜,以53nm聚苯乙烯小球样品,测量系统成像分辨率,获得了190nm的成像分辨率,打破了传统DIC成像分辨率衍射极限(380nm)。较传统DIC成像,结构光照明DIC成像的分辨率提高了两倍。并使用结构光照明DIC成像系统观察了生物样品(人脐静脉内皮细胞),同样获得了超分辨的实验结果,展示了此技术在生物学方面的应用。(2)提出了基于空间光调制器DIC的结构光照明成像技术。研究了基于空间光调制器的DIC成像原理,建立了基于空间光调制器DIC的结构光照明成像系统。由于空间光调制器的灵活性,应用此成像系统可以方便地获得各种DIC重要参数(剪切方向、大小及基延迟)的DIC成像结果。使用数值孔径为0.8的聚光镜与物镜,以53nm聚苯乙烯小球样品,测量基于空间光调制器DIC的结构光照明成像系统分辨率,获得了211nm的成像分辨率,同样打破了DIC成像分辨率极限。较基于空间光调制器的DIC成像(435nm),基于空间光调制器的DIC结构光照明成像的分辨率提高了两倍。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-05-01)

杜杨,雷耀虎,刘鑫,郭金川,牛憨笨[5](2013)在《硬X射线光栅微分干涉相衬成像两步相移算法的理论与实验研究》一文中研究指出针对硬X射线光栅微分干涉相衬成像在实际应用中对低辐射剂量和快速获取图像的要求,通过对实验系统的理论分析和参数优化设计,采用了两步相移算法用于提取物体相位信息.这种方法可以有效降低X射线对物体的辐射剂量,大大提高恢复相位信息的速度,为X射线光栅相衬成像在未来的医疗和工业中的应用奠定基础.(本文来源于《物理学报》期刊2013年06期)

莘雪成,张雨东,李国俊,王炯,罗先刚[6](2011)在《基于双频光栅的微分干涉相衬方法》一文中研究指出针对传统微分干涉相衬技术对双折射性物体成像会有伪像的问题,用双频闪耀光栅取代传统微分干涉相衬的分光元件诺曼斯基棱镜,设计了一种微分干涉相衬方法。对双频闪耀光栅设计,模拟入射平面波通过它之后的光强分布,结果表明它能产生两束剪切角很小的光。用双频光栅微分干涉相衬方法对纯相位样品模拟成像,仿真结果和物体的相位轮廓一致。分析了微分干涉相衬中的相移量和剪切量对成像对比度的影响,加入相移量会明显提高成像图像的对比度,而剪切量越小图像对比度越高。(本文来源于《光电工程》期刊2011年06期)

张槊墨[7](2009)在《微分干涉相衬显微镜的设计》一文中研究指出微分干涉相衬显微技术是偏振光干涉技术。由于两束相干光的分束角小于显微物镜的极限分辨率,使样品表面高度的微小变化在干涉背景上以强烈的光强变化表现出来,使之具有阴影效果,具有较强的立体感,直观形象地反映出样品表面微观轮廓。微分干涉相衬显微镜具有纳米级的相位分辨率,可以看到一般光学显微镜难以观察到的微细结构。本文首先详细分析了微分干涉相衬显微镜的光学系统原理,然后对显微镜光机结构做了简要分析。在现有的显微镜上,加装了起偏镜、检偏镜、Nomarski棱镜。同时为了安装这些器件,设计了机械机构。对多种方案进行了考虑,最后选取了简便实用的方法。Nomarski棱镜设计是微分干涉相衬显微镜的关键技术。具体来说,就是通过改变Wollaston棱镜的一些参数的方法,使Wollaston棱镜的相干平面被移到棱镜外部,从而可以实现相干平面与物镜后焦面重合,使微分干涉相衬显微术在高放大倍率光学显微镜中得以运用。由于Nomarski棱镜的一些主要参数如楔块楔角、光轴倾角、分束角、相干平面位置相互关联,某些参数发生变化时,其他参数也会随之发生改变。基于这些变化关系,对Nomarski棱镜光学系统结构的设计公式进行了详细的推导。并用Matlab软件自编程序做了具体的设计实例计算。根据相干平面与系统物镜焦面重合且入射光线和相干面垂直的准则,建立了棱镜各参数间的关系模型。最后选取了一组适合本光学系统的Nomarski棱镜设计参数,并加工出了该棱镜。得到了一些有实用价值的结论,为进一步实现微分干涉相衬显微技术对生物细胞的定量测量奠定了基础。(本文来源于《湖北工业大学》期刊2009-05-01)

杨险峰,丁志华[8](2008)在《基于微分干涉相衬的相位分析法研究》一文中研究指出通过对微分干涉相衬显微定量测量方法进行研究,提出了一种更有效的相位分析法。即在不对双光束干涉光路进行改造或处理的前提下,通过对光学成像进行处理而得到理想的结果。即把图像中的光强信号转变成相位信号,并通过维纳滤波对噪声进行了消除,最后获得表面微观形貌定量参数。(本文来源于《光学仪器》期刊2008年02期)

许忠保,叶虎年[9](2007)在《微分干涉相衬层析显微镜的研究》一文中研究指出利用微分干涉相衬显微镜建立了全视场层析成像系统,由两个最佳峰值波长差的边缘辐射发光二极管组成系统的低相干光源,利用高斯平滑滤波摸板对硅-PIN阵列光探测器提取的全场光学相干层析(OCT)散斑信号进行有效控制,采用正交相关解调方法获得了纵向分辨率为5.5μm显微镜盖波片胶结载波片的叁维OCT图像.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2007年03期)

许忠保,张塑默[10](2006)在《微分干涉相衬显微镜中Nomarski棱镜设计》一文中研究指出研究了Nomarski棱镜的设计理论和方法,分析了Nomarski棱镜的分束角、相干平面位置、相干平面倾角与棱镜各参数之间的相互关系,在此基础上获得了一个实用的Nomarski棱镜设计结果.(本文来源于《湖北工业大学学报》期刊2006年06期)

微分干涉相衬论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

相比于其它的X射线相衬成像技术,基于光栅的微分干涉相衬成像是最具有广泛应用潜力的技术。发展具有大视场、低成本的成像系统关键器件是该技术实现广泛应用的前提。目前,在关键器件的制作方面,国际上仍以LIGA技术为主。另一方面,目前国际上毫无例外地用金作吸收光栅。这些原因造成了光栅器件的成本过高,不利于该成像技术的发展及推广。本论文主要致力于X射线微分干涉相衬成像所需的核心器件研制。为制作大面积X射线吸收光栅,本文提出并发展了微铸造工艺,它具有成本低廉、成品率高、工艺简单的特点。我们在吸收光栅设计的基础上,利用光助电化学刻蚀技术在4和5英寸的n型(100)硅片上制作阵列结构,再通过表面改性技术,使用改进的热干氧氧化法,在高深宽比硅基侧壁表面均匀覆盖一层氧化层,使其与填充金属形成良好的浸润性,便于熔化后的金属在表面张力的作用下顺利进入该结构。鉴于铋具有高的X射线质量吸收系数,又具有低成本及环境友好的特点,我们首次提出并采用铋代替金作为X射线吸收光栅的填充材料。所制作的吸收光栅具有金属填充度高、表面无残留等特点。接着,本论文还改进了相位光栅的制作结构,在5英寸硅片上制作了面形好、无条带倒伏的相位光栅。利用真空蒸镀工艺,在5英寸的硅片上制作了具有较高分辨率的CsI(Tl)“针柱”状X射线转换屏。另外,本论文针对已初步制作的具有分析光栅功能的X射线转换屏亮度不高的问题,从两方面进行了改进。其一是填充方式,将原来的横向填充改为纵向填充方式,同时在填充时加入了其它辅助因素以提高荧光材料CsI(Tl)填充度;其二是在结构允许的情况下,增加了刻蚀结构的占空比,相应也提高了填充度,使亮度提高了10%以上。最后,在成功研制器件的基础上,搭建了一套低成本的X射线相衬成像系统,并利用两步相移方法获取了一些样品的相衬图像。实验证明,所构建的器件可满足基于光栅的微分干涉相衬成像的要求。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微分干涉相衬论文参考文献

[1].徐小岚.微分干涉相衬金相显微镜Nomarski棱镜设计[D].南京师范大学.2014

[2].雷耀虎.大视场X射线微分干涉相衬成像核心器件与系统研究[D].天津大学.2013

[3].杜杨.无吸收光栅X射线微分干涉相衬成像理论与实验研究[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所).2013

[4].陈建玲.结构光照明超分辨微分干涉相衬显微成像技术[D].华中科技大学.2013

[5].杜杨,雷耀虎,刘鑫,郭金川,牛憨笨.硬X射线光栅微分干涉相衬成像两步相移算法的理论与实验研究[J].物理学报.2013

[6].莘雪成,张雨东,李国俊,王炯,罗先刚.基于双频光栅的微分干涉相衬方法[J].光电工程.2011

[7].张槊墨.微分干涉相衬显微镜的设计[D].湖北工业大学.2009

[8].杨险峰,丁志华.基于微分干涉相衬的相位分析法研究[J].光学仪器.2008

[9].许忠保,叶虎年.微分干涉相衬层析显微镜的研究[J].华中科技大学学报(自然科学版).2007

[10].许忠保,张塑默.微分干涉相衬显微镜中Nomarski棱镜设计[J].湖北工业大学学报.2006

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