利用硅納米粒子提高光學(xué)顯微成像分辨率的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了利用硅納米粒子的等離子體色散效應(yīng)提高光學(xué)顯微成像分辨率的方法，包括以下步驟：待測(cè)樣品預(yù)處理：在玻璃表面特定區(qū)域覆蓋一層非熒光的Si納米粒子；CCD圖像采集：首先用泵浦光照射在待測(cè)樣品表面，然后開啟顯微鏡信號(hào)光，所述顯微鏡信號(hào)光照射在待測(cè)樣品表面并發(fā)生散射，所得散射光在CCD上成像；高分辨重建：利用高斯差點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)處理CCD圖像得到高分辨率圖像；本發(fā)明利用硅納米粒子的等離子體色散效應(yīng)提高光學(xué)顯微成像分辨率，有利于在圖像采集過(guò)程中獲得非熒光的Si納米粒子的高分辨率圖像信息；本發(fā)明重新設(shè)計(jì)了點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，可以有效對(duì)CCD圖像進(jìn)行高分辨重建。
【專利說(shuō)明】利用硅納米粒子提高光學(xué)顯微成像分辨率的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光學(xué)顯微【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及提高光學(xué)顯微鏡分辨率的方法，特別涉及利 用硅納米粒子提高光學(xué)顯微成像分辨率的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 分辨率是指顯微鏡分辨兩個(gè)物點(diǎn)的能力，目前普遍以瑞利判據(jù)作為分辨率的判斷 標(biāo)準(zhǔn)，該判據(jù)的表達(dá)式如下：d = 0.618X//NA，其中d為分辨極限，A為照明光線波長(zhǎng)，NA 為物鏡的數(shù)值孔徑；普通光學(xué)顯微鏡的分辨率一般不超過(guò)〇. 2微米，這遠(yuǎn)不能滿足一些高 分辨率圖像的處理要求。
[0003] 硅納米粒子的等離子體色散效應(yīng)（簡(jiǎn)稱TOE)是指在光注入情況下，粒子內(nèi)部會(huì)產(chǎn) 生載流子（電子和空穴），從而引起粒子的折射率減少和吸收系數(shù)增加的現(xiàn)象。研究表明， 粒子折射率減少和吸收系數(shù)的增加都會(huì)引起納米粒子暗視場(chǎng)顯微觀測(cè)信號(hào)能量的衰減。因 此，對(duì)于一定波長(zhǎng)、一定脈沖寬度和一定強(qiáng)度的激光的泵浦下，硅納米粒子這個(gè)觀察目標(biāo)對(duì) 探測(cè)信號(hào)具有吸收作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種提高光學(xué)顯微成像分辨率的方法。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0006] 利用硅納米粒子的等離子體色散效應(yīng)提高光學(xué)顯微成像分辨率的方法，包括以下 步驟：
[0007] a)待測(cè)樣品預(yù)處理：利用非熒光的Si納米粒子在玻璃上制作納米標(biāo)簽；
[0008] b)CCD圖像采集：首先用泵浦光照射在待測(cè)樣品表面，然后開啟顯微鏡信號(hào)光，所 述顯微鏡信號(hào)光照射在待測(cè)樣品表面并發(fā)生散射，所得散射光在CCD上成像；
[0009] c)高分辨重建：利用高斯差點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)處理步驟b)的CXD圖像得到高分辨率圖 像；所述高斯差點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)如式I所示：

【權(quán)利要求】
1. 利用硅納米粒子的等離子體色散效應(yīng)提高光學(xué)顯微成像分辨率的方法，其特征在 于，包括以下步驟： a) 待測(cè)樣品預(yù)處理：利用非熒光的Si納米粒子在玻璃上制作納米標(biāo)簽； b)CCD圖像采集：首先用泵浦光照射在待測(cè)樣品表面，然后開啟顯微鏡信號(hào)光，所述顯 微鏡信號(hào)光照射在待測(cè)樣品表面并發(fā)生散射，所得散射光在CCD上成像； c) 高分辨重建：利用高斯差點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)處理步驟b)的C⑶圖像得到高分辨率圖像；所 述高斯差點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)如式I所示：
其中：u是高斯函數(shù)的峰值位置，a是高斯函數(shù)的峰值，〇表示高斯函數(shù)的寬度；ai>a2，u10 = 0. 99-1. 01u20,〇 〇 2〇
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用硅納米粒子的等離子體色散效應(yīng)提高光學(xué)顯微成像分辨 率的方法，其特征在于叫=3a.u. ;a2 = 2. 8a.u. ; 〇1= 2nm; 〇2= 1. 9nm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用硅納米粒子的等離子體色散效應(yīng)提高光學(xué)顯微成像 分辨率的方法，其特征在于：所述泵浦光波長(zhǎng)為532nm，譜線寬為0. 5nm，脈沖寬度為 0. 5±0. 001ms。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用硅納米粒子的等離子體色散效應(yīng)提高光學(xué)顯微成像分辨 率的方法，其特征在于：所述泵浦光依次經(jīng)過(guò)透鏡放大、針孔濾波、物鏡聚焦后到達(dá)待測(cè)樣 品表面；所述散射光先后經(jīng)過(guò)顯微鏡物鏡和濾波器后成像在C⑶上。
【文檔編號(hào)】G01N21/63GK104406944SQ201410793880
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】劉丹平, 許亮, 劉松, 葉俊, 曾孝平, 印勇, 譚曉衡, 張玲, 蔣陽(yáng) 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)