顯微鏡的物鏡物鏡是顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的主要組成部分罕伯，其主要性能參數(shù)是數(shù)值孔徑和倍率。為了分辨物體的細(xì)微結(jié)構(gòu)并確保zui佳成像質(zhì)量叽讳，除一定要在設(shè)計(jì)該物鏡時(shí)所規(guī)定的機(jī)械筒長(zhǎng)下使用外追他，還應(yīng)有盡可能大的數(shù)值孔徑坟募，且其放大率須與數(shù)值孔徑相適應(yīng)。但是顯微物鏡在提高其數(shù)值孔徑時(shí)邑狸，首先碰到的是校正高ji像差的困難懈糯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的物鏡無(wú)法解決這一問(wèn)題。這就決定了顯微物鏡將有相當(dāng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)型式推溃。顯微物鏡有折射式昂利、反射式和折反射式三類(lèi)，但絕大多數(shù)實(shí)用的物鏡是折射式的铁坎。折射式顯微物鏡又可根據(jù)質(zhì)量要求的不同而有不同的類(lèi)型蜂奸。一、消色差物鏡這是應(yīng)用zui廣泛的一類(lèi)物鏡硬萍，一般只要對(duì)軸上點(diǎn)校正好色差和球差扩所，并使之滿(mǎn)足正弦條件而達(dá)到對(duì)近 ...
1.2NA油物鏡，獲得100× 100μm2的視場(chǎng)朴乖，光功率密度為30W/ mm2祖屏。微波(MW)激發(fā)是由放置在金剛石成像芯片下方的玻璃蓋上的一個(gè)諧振器提供的，用于從陣列中的NV自旋獲取ODMR光譜买羞。圖1c顯示了在有和沒(méi)有外部磁場(chǎng)的情況下袁勺，從整個(gè)視場(chǎng)的集成信號(hào)中獲得的典型ODMR頻譜。每個(gè)NV中心的基態(tài)電子自旋亞能級(jí)ms=±1在局域磁場(chǎng)存在下發(fā)生塞曼分裂畜普，導(dǎo)致 ?f=±γeBNV/2π的自旋能級(jí)發(fā)生頻移糠涛，其中γe為電子回旋磁比财破，BNV為沿NV對(duì)稱(chēng)軸的磁場(chǎng)投影。假設(shè)[N]到[NV]的轉(zhuǎn)換效率為1%，NV中心沿金剛石的四個(gè)111晶體軸隨機(jī)取向驱显，平均間距為20nm犯助。因此重贺，ODMR譜呈現(xiàn)出四對(duì)共振線(xiàn)长赞，對(duì)應(yīng) ...
填滿(mǎn)zui終物鏡的孔徑。輸出光束被擴(kuò)展逛犹，空間濾波端辱，然后聚焦到AO調(diào)制器(AOM)。AOM的上升時(shí)間與光斑大小成正比虽画。然后光束通過(guò)一系列中繼透鏡(稍后描述)產(chǎn)生準(zhǔn)直光束舞蔽，該光束填充物鏡的孔徑，在樣品表面產(chǎn)生衍射限制斑狸捕。為了使掃描激光顯微鏡同時(shí)具有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)成像能力，光學(xué)系統(tǒng)采用高斯光束光學(xué)(靜態(tài)模式)和傍軸光學(xué)(動(dòng)態(tài)模式)众雷。光學(xué)系統(tǒng)示意圖如圖1所示灸拍。然后通過(guò)使用精密x-y級(jí)移動(dòng)樣品來(lái)完成靜態(tài)成像做祝，幾何或近軸光學(xué)用于將SMI鏡像到SM2上，從而將該對(duì)鏡像到物鏡的后焦平面上鸡岗。激光光斑現(xiàn)在可以在樣品表面進(jìn)行x-y掃描混槐。然后，在返回的激光束到達(dá)探測(cè)器之前轩性，使用進(jìn)一步的中繼光學(xué)對(duì)其進(jìn)行反掃描声登。當(dāng)動(dòng)態(tài)成像時(shí) ...
能適用。顯微物鏡的像空間是符合此條件的揣苏。顯微鏡的分辨率以物面上能被物鏡分辨開(kāi)的二點(diǎn)之間的zui小離表示悯嗓。如下圖1所示，對(duì)應(yīng)的兩像點(diǎn)之間的距離應(yīng)等于其中任一個(gè)衍射斑的第1暗環(huán)的半徑卸察，再考慮到像方孔徑角很小脯厨，有由于顯微物鏡總滿(mǎn)足正弦條件，且坑质，故可得zui小分辨距為圖1但是合武，據(jù)以導(dǎo)出此式的基本公式只對(duì)兩個(gè)非相干的自身發(fā)光點(diǎn)是正確的。但在顯微鏡中涡扼，被觀(guān)察物體系被其他光源所照明稼跳，使物面上相鄰各點(diǎn)的的光振動(dòng)是部分相干的，受此影響吃沪，式1中的數(shù)字因子將略有不同汤善。根據(jù)參考資料，該數(shù)值因子將在0.57至0.83范圍內(nèi)變化巷波。根據(jù)阿貝研究萎津，在對(duì)物體作斜照明時(shí)，zui小分辨距為從以上討論可見(jiàn)抹镊，顯微鏡的分辨率锉屈，對(duì)于一定波 ...
晶調(diào)相的垂直物鏡式Muller矩陣成像橢偏儀，該儀器所用系統(tǒng)改變了之前普通傾斜鏡面成像的結(jié)構(gòu)垮耳，根本上避免了焦深小颈渊、視場(chǎng)窄的問(wèn)題，可實(shí)現(xiàn)高分辨率终佛、寬視場(chǎng)測(cè)量俊嗽，可用于對(duì)納米薄膜幾何參數(shù)的測(cè)量。2018年韓國(guó)朝鮮大學(xué)提出用于表征多層膜結(jié)構(gòu)的大面積光譜成像橢偏儀铃彰，利用寬帶光源和成像光譜儀绍豁，光譜范圍可以達(dá)到400-800nm。準(zhǔn)直光束通過(guò)擴(kuò)束器擴(kuò)展牙捉，直徑達(dá)到30mm竹揍，通過(guò)低放大率成像透鏡得到旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器旋轉(zhuǎn)引起的偏振變化的光譜空間強(qiáng)度圖像敬飒，該圖像可以表征相對(duì)較大區(qū)域的薄膜厚度剖面，橫向分辨率也已經(jīng)達(dá)到4μm芬位。至此无拗，橢偏成像技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)、寬光譜成像昧碉，可以應(yīng)用在更多方面英染。根據(jù)測(cè)量的要求，橢偏成像技術(shù)可以 ...
為0.65的物鏡將兩束光束共線(xiàn)聚焦在樣品上被饿。在孔徑為20 μm的共焦平面上四康，測(cè)量了探頭和泵浦光束的光斑直徑d。dprobe≤300 nm, dpump≈400 nm锹漱。用交叉偏振片技術(shù)分析共焦平面后探頭的極性克爾旋轉(zhuǎn)箭养。交叉分析儀的消光比<5x10-4。利用光電倍增管和鎖相檢測(cè)方案檢測(cè)弱泵浦探頭Kerr信號(hào)哥牍，該方案可用于可調(diào)至1ns的不同泵浦探頭延遲毕泌。測(cè)量是在垂直于樣品平面的外加磁場(chǎng)的相反方向下進(jìn)行的。(?H0?≤4kOe)嗅辣。在進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量之前撼泛，確定靜態(tài)克爾信號(hào)IKerr(α)為分析角α的函數(shù)，α = 0對(duì)應(yīng)于交叉分析器澡谭，用于兩個(gè)方向±H0的應(yīng)用領(lǐng)域愿题。先前已經(jīng)表明，相關(guān)的位移拋物線(xiàn)允許檢索磁 ...
標(biāo)準(zhǔn)的顯微鏡物鏡與一個(gè)數(shù)值孔徑0.65的40倍物鏡蛙奖。嘗試使用反射物鏡來(lái)zui小化探測(cè)脈沖的群速度色散潘酗，然而它惡化了探針束的偏振狀態(tài)，否則探針束在整個(gè)顯微鏡中保持偏振消光比為0.0005雁仲。聚焦光斑的直徑分別為300 nm和600 nm仔夺。反射的探針光束被分束器收集，聚焦在直徑為20 um的針孔上攒砖。對(duì)于某些示例缸兔，這種共聚焦配置可用于消除來(lái)自樣品襯底的背景散射光。在針孔之后吹艇，用一個(gè)偏振器來(lái)分析探測(cè)光束的克爾旋轉(zhuǎn)惰蜜，該偏振器相對(duì)于入射光束的交叉偏振方向的角度為幾度(交叉偏振器技術(shù))然后用光電倍增管和鎖定檢測(cè)方案進(jìn)行檢測(cè)。垂直于樣品平面施加zui大振幅為±4kOe的可變靜態(tài)磁場(chǎng)H受神。樣品可以用XY壓電掃描臺(tái)在 ...
光穿過(guò)顯微鏡物鏡抛猖，然后聚焦在位于高增益光電探測(cè)器前面的針孔上。這個(gè)共聚焦孔阻擋了任何不是來(lái)自激光束腰的xyz位置的光。通過(guò)掃描束腰和/或移動(dòng)樣品财著，可以獲得水平或垂直的圖像切片甚至整個(gè)圖像立方體养交，并且可以在多個(gè)深度捕獲熒光。多光子顯微鏡是一種利用大數(shù)值孔徑光學(xué)聚焦超快激光的相關(guān)技術(shù)瓢宦。激光波長(zhǎng)設(shè)置為目標(biāo)熒光團(tuán)常規(guī)激發(fā)所需波長(zhǎng)的兩倍。在且僅在束腰處灰羽，聚焦的峰值光強(qiáng)超過(guò)雙光子激發(fā)的閾值驮履。這提供了固有的3D分辨率，并消除了對(duì)有損耗的共聚焦孔的需要廉嚼。然而玫镐，這兩種技術(shù)都受到實(shí)際成像中的需要取舍的負(fù)面影響，例如以捕獲代謝過(guò)程所需的幀率在組織內(nèi)部進(jìn)行更深層次成像的能力怠噪。此外恐似，由于顯微鏡光學(xué)器件的像差，或者更隱蔽 ...
反射到顯微鏡物鏡內(nèi)傍念，形成疊加在深色背景上的明亮樣品圖像矫夷。這種深色背景能夠提供較高的對(duì)比度，并且輕松讓背景效果不佳的標(biāo)本更加突出憋槐。下面是一些圖片示例双藕。暗場(chǎng)顯微鏡x1000所見(jiàn)紅細(xì)胞暗場(chǎng)顯微鏡圖像——顯微水螨幼蟲(chóng)的暗場(chǎng)圖像暗場(chǎng)顯微鏡圖像——有絲分裂蔥根尖暗場(chǎng)照明需要阻擋通常穿過(guò)樣品和環(huán)繞樣品周?chē)拇蟛糠止饩€(xiàn)，僅允許傾斜光線(xiàn)照射在樣品上阳仔。暗場(chǎng)聚光鏡的頂部透鏡為球形凹面忧陪，其允許從頂部透鏡表面發(fā)射的光線(xiàn)形成一個(gè)倒置空心圓錐體，并將焦點(diǎn)集中在樣品平面上近范。在沒(méi)有樣品且聚光鏡數(shù)值孔徑大于物鏡的地方嘶摊，傾斜光線(xiàn)會(huì)相互交叉并錯(cuò)開(kāi)物鏡，從而讓這些區(qū)域變暗评矩。將標(biāo)本（尤其是未染色且不吸收光線(xiàn)的標(biāo)本）放在載玻片上時(shí)叶堆，傾斜光 ...
所示。光源與物鏡的后焦平面位于共軛孔徑平面(AP)內(nèi)稚照。此外蹂空，還存在幾個(gè)共軛像面(IP)，其中zui重要的是場(chǎng)膜和磁樣品果录。為了獲得zui佳的磁成像結(jié)果上枕，纖維在三個(gè)軸上的位置的正確排列是zui重要的。不同物鏡的后焦平面可能變化的位置通過(guò)沿成像軸改變光纖輸出或通過(guò)在照明路徑中應(yīng)用可調(diào)聚光鏡來(lái)補(bǔ)償弱恒。由于照明光纖輸出的直徑辨萍，試樣以如圖1b所示的窄入射角傳播照射，從而導(dǎo)致磁光靈敏度的良好定義條件。實(shí)際上锈玉，通過(guò)將光纖輸出定位在孔徑平面的不同離軸位置來(lái)實(shí)現(xiàn)所需靈敏度模式的設(shè)置爪飘。應(yīng)該注意的是，對(duì)于高數(shù)值孔徑和高放大倍率物鏡拉背，會(huì)發(fā)生去偏振效應(yīng)师崎，導(dǎo)致背景強(qiáng)度增加。這略微降低了信噪比椅棺，并對(duì)zui佳分析儀設(shè)置產(chǎn)生影響犁罩， ...
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