[发明专利]一种高分辨显微三维成像装置

摘要

一种高分辨显微三维成像装置，其特征在于以下步骤：首先确定入射光，再选择合适的半球棱镜，选取一块载玻片并在其表面蒸镀一层金属，放在半球棱镜的半球平面上，将物体置于金属层上面，让入射光在棱镜半球曲面上某点沿棱镜半径方向入射，入射光与载玻片平面之间夹角为θ，光束在载波片表面产生全反射，TM波通过全反射在金属表面产生表面等离子体波，TE波被反射，在半球棱镜外的反射光路上放置一个λ/4的波片和一个反射镜；将探测器置于物体上方进行探测并记录探测结果；通过改变入射面和夹角θ，在不同的位置对物体进行照明并记录探测的结果，将所有探测结果综合考虑，可获得被探测物体的完整三维信息；本方法能有效的利用照明光，装置灵活，成像分辨率高。

主权项

1.一种高分辨显微三维成像装置，其特征在于以下步骤：(1)首先确定入射光，根据入射光的波长λ，选择合适材料的半球棱镜；(2)选择合适的载玻片，并在其表面蒸镀一层金属；(3)将镀有金属层的载玻片放置于半球棱镜的半球平面上，并将物体放置在载玻片的金属表面上；(4)入射光在棱镜半球曲面上的某一点沿棱镜半径方向入射，入射光与载玻片平面之间的夹角为θ，光束在载波片表面产生全反射，TM波通过全反射在金属表面产生的表面等离子体波的波长为：λsp＝λ0×((εm+εd)/εm×εd)1/2 (1)其中εm为金属膜的介电常数，εd为金属膜上方覆盖被观测物体的介质的介电常数，λ0 是入射光在真空中的波长，由于金属的介电常数可以表示为复数形式：εm＝εm′+i×εm″，在一定波长范围内εm′＜0，|εm′|＞＞εm″，从而${\lambda }_{\mathrm{sp}}\approx {\lambda }_0{\times \left(\frac{{ϵ}_m^{\prime }+{ϵ}_d}{{ϵ}_m^{\prime }\times {ϵ}_d}\right)}^{1/2}---\left(2\right)$ 通过合理选择金属和介质材料，可以获得波长较短，强度增强的表面等离子体波；(5)TE波被反射，在半球棱镜外的反射光束光路上放置一个λ/4的波片和一个反射镜；(6)将探测器置于物体上方进行探测，记录探测结果；(7)保持入射面不变，转动入射光线，改变入射光与载玻片平面之间的角度θ2～10次，分别对物体进行照明，每改变一次，都利用探测器对物体进行探测，并记录探测结果；(8)将入射面进行旋转，使之垂直于原来入射面，重复步骤(7)，将所有探测结果综合考虑，可获得被探测物体的三维完整信息。