新型三維動態(tài)光學(xué)顯微鏡

西安工業(yè)大學(xué)田愛玲團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)、研發(fā)的新型三維動態(tài)光學(xué)顯微鏡，基于目前的動態(tài)觀察顯微鏡和測量用的掃描三維顯微鏡的應(yīng)用現(xiàn)狀，采用數(shù)字全息技術(shù)原理，記錄攜帶有被觀測物體輪廓或相位信息的單幀數(shù)字全息干涉圖，利用計(jì)算機(jī)數(shù)值重建算法對所記錄的全息圖進(jìn)行數(shù)值重建獲得被觀測物體的相位和振幅信息，從而完成被測物體三維形貌的重構(gòu)，達(dá)到非接觸、全場、動態(tài)觀察、測試、記錄和存儲的功能。最終研制三維動態(tài)光學(xué)顯微鏡樣機(jī)獲得國家外觀專利許可(ZL201830159740.9)，實(shí)現(xiàn)了微觀形貌的納米級測量、并可延伸至動態(tài)測試，其主要技術(shù)指標(biāo)有：① 空間采樣為1 280*1 024；② 橫向分辨率為0.5 μm；③ 縱向分辨率為5 nm；④縱向測量深度為平滑樣品根據(jù)視場深度而定，臺階樣品不超過半個波長。與其它顯微技術(shù)相比，數(shù)字全息顯微術(shù)有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：① 能夠記錄和再現(xiàn)物體的三維信息，且具有較高的分辨率；② 對樣本物體的影響較??；③ 設(shè)備簡單，成本低廉；④ 操作簡便，可實(shí)現(xiàn)動態(tài)測試；⑤ 對測量環(huán)境要求不高。因此，本項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化能夠促進(jìn)光學(xué)顯微鏡的更新?lián)Q代，符合國家產(chǎn)業(yè)政策的發(fā)展方向。該項(xiàng)目的研究技術(shù)將在很大程度上改善我國相關(guān)領(lǐng)域在測量觀察方面的現(xiàn)狀，有助于相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。目前市場空間較大，符合行業(yè)的發(fā)展方向，技術(shù)門檻較高，可應(yīng)用于微小物體的形貌檢測、微形變分析以及生物細(xì)胞形態(tài)測量等多個領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)實(shí)時三維觀測。