双光子激光扫描显微镜中折射率失配引起的图象变形研究

双光子激光扫描显微镜 (TPL SM)在观察生理溶液中的生物样品的结构时 ,水浸物镜是最好的选择 .但是 TPLSM在进行生物样品的三维结构观察时 ,需要样品和物镜在 Z轴方向上做相对移动 ,这种移动很容易引起样品在水溶液中飘动 .为了防止这种样品的漂移 ,往往要在水物镜和样品之间加入盖波片 .由于盖波片和水及样品间的折射率失配将会导致TPL SM荧光图象的变形 ,给观察结果带来误差 .本文主要利用 TPLSM的外源探测器 (ex-ternal detection)观察荧光小球的 TPLSM的荧光图象 ,比较插入盖波片前后小球荧光图象的变化情况 ,研究水浸物镜在插入盖波片后折射率失配引起 TPL SM图象的变形程度及共焦小孔对改进图象变形的作用 .结果显示盖波片的折射率失配不仅导致 TPL SM荧光图象的畸变 ,同时还导致 TPL SM图象的荧光强度和信噪比的下降 .进一步的研究表明共焦小孔可以部分改进由于折射率失配引起畸变的 TPL SM荧光图象的质量 .

小鼠双光子激光扫描显微镜活体成像窗口构建技术

双光子显微成像技术以其组织器官穿透性深、光漂白及光毒性低等独特优势,成为小动物活体光学高分辨显微成像的重要工具;但是活体状态下,由于动物的呼吸、心跳以及一些组织非自主的蠕动等使观察视野无法固定,导致图像失焦,降低实验的可重复性。成像视窗以其支持原位、实时观察及长期成像等优势,已成为双光子活体成像的重要辅助手段之一。本文主要介绍了小鼠不同脏器活体成像固定装置的设计、成像视窗的构建方法以及成像窗口在实际应用中需注意的问题等,旨在为使用者提供更多的方法参考,解决活体成像图像稳定度低、清晰度差等问题,拓宽实验种类,提高观察深度和精度。

光子扫描隧道显微镜成像原理的数值研究

用二时域有限公司差分 (FDTD)方法模拟光子扫描隧道显微镜 (PSTM)的基本原理。计算包括玻璃 ,空气和平面探针三层模式。给出了样品在全内反射照射下总场分布的图像和在样品上方等高扫描的光强分布图。并且给出光子扫描隧道显微镜中的光子隧道效应即在样品上方用一亚波长尺度的微小探针可将隐失波转变为传输波的图片。

光子扫描隧道显微镜测量折射率图象的初步研究

光子扫描隧道显微镜 ( PSTM:Photon Scanning Tunneling Microscope)测得的图象不仅与形貌有关 ,而且与贯穿整个样品的光学参数有关 ,即有可能用它获取样品折射率图象。本文在理想情况下运用多层薄膜理论 ,分析了 PSTM中各种参量 (样品层折射率 n1,厚度 d1,入射角θ0 )对折射率测量的影响。结果表明在适当的样品厚度 d1( d1≤λ/8) ,能达到较大灵敏度 ,且无明显假象 ,结论可供参数设置特别是样品制备时参考。

光子扫描隧道显微镜和扫描隧道显微镜联用系统的研制

报导我们研制的一套光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）和扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）联用系统的初步实验结果。联用系统采用的基本结构为早先研制的一台ＰＳＴＭ，另外增加了一个ＳＴＭ通道，通过真空蒸镀金膜制作了既导电又导光的光纤探针，联用系统用ＳＴＭ通道隧道电流反馈控制探针高度。初步实验结果表明，ＰＳＴＭ和ＳＴＭ通道既能分别单独成像，亦能用导电导光探针实现ＰＳＴＭ和ＳＴＭ同时成像。

光子扫描隧道显微镜四介质三界面模型

修改了光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）的三介质二界面模型，提出了比较符合ＰＳＴＭ探测实际的四介质三界面理论模型。给出了在这一新的理论模型下光子扫描隧道显微镜探测场的理论计算公式。

使用自激振荡法提高原子力光子扫描隧道组合显微镜的扫描速度

介绍了采用频率偏移控制样品/探针间距的原子力光子扫描隧道组合显微镜(AF/PSTM)。制备了尖端直径<100nm,锥角为60～90°的锐利大锥角探针用于轻敲自激振荡模式的AF/PSTM,该探针固定在压电陶瓷片上置于一个正反馈回路中激励探针振荡。使用锁相器解调自激振荡探针的频率,调整Z方向压电陶瓷的运动使得锁相器检测到的值维持恒定来跟踪样品的起伏。对外加激励模式和自激振荡模式进行了对比。理论分析表明,自激振荡方法减小了探针响应时间;测试试验显示,采用自激振荡模式AF/PSTM的带宽为50Hz,比外加振荡模式快一个数量级。采用改进后的仪器对光栅样品以1Hz的速度进行了扫描,扫描结果显示,采用自激振荡的方式得到的形貌和光学图像比外加激励模式更清晰,不仅响应时间更快,通过提高Q值还可以提高分辨率而不会增加系统进入稳态的时间。

用于原子力与光子扫描隧道组合显微镜的浸油显微物镜

双功能原子力与光子扫描隧道显微镜(AF/PSTM)用π对称双光束照明方法来消除假象。为改进现有的AF/PSTM系统,提出新的照明系统方案,并设计了新方案中需要的高数值孔径的浸油显微物镜。根据具体的物镜系统参数要求,选择合适的初始结构,用ZEMAX光学设计软件对物镜进行设计、优化和像质评价,设计结果显示浸油物镜的数值孔径大约1.54,可以很好地满足照明系统的需要。

光子扫描隧道显微镜及原子操作

光子扫描隧道显微镜(Photon STM)是一种利用近场光学的显微镜。其分辨率是由探针形状来决定的，并不取决于波长。也就是说，向被测物体照射光时，利用该装置可测定产生于物体表面的限定区域瞬息光的功率分布，故这是一种超越衍射极限的超分辨率显微镜。这种显微镜可用于生物技术、化学、超微晶体工程学等极其广范的领域，尤其是欧美国家，其应用研究日趋活跃。本文将介绍光子STM的概要、及作为超微细加工机应用的可能性。由于加工对象的极限已达原子水平，因此，就原子操作的可能性作以介绍。

双光子激光共焦扫描显微技术在环境化学中的应用及展望

介绍了双光子激光共焦扫描显微技术的基本原理,评述了该技术与传统荧光显微技术和单光子激光共焦扫描显微技术的异同,并且结合双光子激光共焦扫描显微技术在实际工作中的应用,评述了其在环境化学中的应用潜力及发展前景。

扫描探针显微术在纳米科技术中的应用

扫描探针显微术在纳米科技术中的应用白春礼（中国科学院化学研究所）纳米科学与技术（简称纳米科技）是在纳米（１ｎｍ＝１０（－９）ｍ）尺度上（０．１ｎｍ到１００ｎｍ之间）研究物质（包括原子、分子）的特性和相互作用，以及利用这些特性的多学科的高新科技。它的最...

PSTM等间距及等高扫描方式下减小假像数值模拟

利用多层薄膜模型对PSTM等间距及等高扫描下的探测场进行了计算 .采用两种模式模拟了样品表面起伏引起的倾角假像及用π对称双激光束消除假像的效果 .结果表明 ,用π对称双激光束照射方法可显著减小倾角假像 .

PSTM中不同探针扫描成像的模拟分析

金属纳米粒子或薄膜在可见光的激励下产生表面增强效应。尝试在光子扫描隧道显微镜(PSTM)中应用带铝的光纤探针来提高成像的分辨率和灵敏度。采用二维时域有限差分法(FDTD)模拟计算了裸光纤、尖端镀铝颗粒光纤、孔径镀铝膜光纤和全镀铝膜光纤探针的成像。结果显示,采用带铝探针后的灵敏度均比裸光纤提高两个数量级;尖端镀铝颗粒光纤探针的分辨率最好,可优于20nm;全镀铝膜和孔径镀铝膜光纤探针的分辨率分别可达到20nm和60nm。结果可供探针制备及实验参数设置参考。

多光子成象术中深层图象损耗恢复的研究

本文在分析混浊介质对共焦三维扫描图象衰减的基础上 ,建立了多光子激发荧光扫描的深层图象恢复的数学模型 .依照此模型对深层图象进行依赖组织光学参量的恢复 ,并给出了猪表皮三维扫描成象的恢复图象 .

多光子技术及其应用研究进展

本文综述了多光子技术的基本原理及其在生命科学、化学。

多光子技术及其应用研究进展

本文对多光子技术及其应用研究进展进行了较全面综述 ,介绍了多光子技术的基本原理 ,重点评述了多光子技术在生命科学、化学、物理学和材料科学领域的应用研究进展 。

眼镜、放大镜、显微镜、望远镜

TH742.64 99010675一种用于扫描力显微镜的微型干涉光探针=A micro-interferometric probe for scanning force microscopes[刊,中]/卓永模,牟旭东,杨甬英(浙江大学光科系.浙江,杭州(310028))//大连理工大学学报.—1997,37(增2).—S201从理论分析和实验研究中首次发现扫描力显微镜中的氮化硅微探针,是一很好的微型干涉分光元件。

眼镜、放大镜、显微镜、望远镜

TH734 99032038红外望远镜光机优化设计的研究=Study of optimizationfor IR telescope opto-mechanical design[刊,中]/李芒(华北光电技术所.北京(100015))//激光与红外.—1998,28(5).