基于微球透镜的任选区高分辨光学显微成像新方法研究
王淑莹, 章海军, 张冬仙
浙江大学, 现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
Location-free optical microscopic imaging method with high-resolution based on microsphere superlenses
Wang Shu-Ying, Zhang Hai-Jun, Zhang Dong-Xian
State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
摘要 提出和发展了基于毛细管-微球组合探针的任选区、 高分辨显微成像新方法. 建立了微球显微成像的物理模型, 利用成像理论,推导出微球成像的放大倍率; 采用3.0, 4.4, 5.6, 7.5, 10.0 μm等不同直径的SiO2 微球, 对未经刻录的DVD光盘进行了微球显微成像实验, 可以观察到DVD光盘的微纳米结构被明显放大且对比度显著提高, 与理论计算结果相符合; 采用毛细管微探针操纵微球的方法, 实现了基于微球透镜阵列的样品微纳米结构的高分辨显微成像; 在此基础上, 进一步将毛细管微探针与微球组合, 制备出毛细管-微球组合型探针, 首次实现了基于微球透镜的样品任意区域高分辨显微成像.
关键词 :
微球 ,
显微成像 ,
毛细管-微球组合探针 ,
高分辨
Abstract :In this paper, we propose a novel location-free high-resolution optical microscopic imaging method based on micropipette-microsphere combined probe. According to optical principle, a physical model is established to determine the value of magnification. With SiO2 microspheres of different diameters such as 3.0, 4.4, 5.6, 7.5 and 10.0 μm, microscopic imaging experiments are carried out. The results show that the microstructure of un-etched DVD disk can be significantly magnified and the image contrast is obviously improved, which is consistent well with the theoretical calculation. Microscopic imaging of microstructures based on SiO2 microsphere array is realized by controlling the microspheres with a micropipette. Furthermore, a kind of micropipette-microsphere combined probe is prepared, by which location-free high-resolution optical microscopic imaging has implemented for the first time.
Key words :
microsphere
microscopic imaging
micropipette-microsphere combined probe
high-resolution
收稿日期: 2012-06-19
PACS:
42.79.Bh
(Lenses, prisms and mirrors)
42.30.Va
(Image forming and processing)
07.79.-v
(Scanning probe microscopes and components)
42.40.Lx
(Diffraction efficiency, resolution, and other hologram characteristics)
基金资助: 国家自然科学基金(批准号: 51077117, 11179026 )和浙江省自然科学基金(批准号: Z1110196)资助的课题.
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