光片显微镜的控制系统及成像系统研究

发布时间：2023-10-04 01:09

　　光片显微成像技术是近几年来研究的比较多的一种成像技术。与现在实验研究中常用的光学成像手段相比,光片显微成像技术的优点比较明显:高对比度、快速成像、低光漂白和光毒性、高时空分辨率等。这些在生命科学研究中,都是必不可少的。与传统的显微镜不同的地方是光片显微镜的照明方向和成像方向是分开且相互垂直,这就导致光片系统需要两个光路:照明光路和探测光路,照明方向上核心器件是振镜或者柱面镜,目的是形成光片来对样品的一个面进行激发从而产生荧光;探测方向上利用变焦透镜或者压电平移台来进行三维成像。光片显微镜是激光扫描显微系统,所以控制系统是整个系统中的关键部分。其定位精度和响应速度等指标对光片系统的测量精度和速度具有重大影响。高斯光由于其光束的特性,在光片成像时会造成成像视场不均匀,所以需要通过无衍射光的照明扩展视场的均匀性。本文从硬件同步控制和软件界面两个方面论述了光片显微成像系统;然后通过生物实验结果来展示工作的进展,最后在拓展视场方面进行了初探。主要的工作包括以下的内容:首先,介绍了实验室中光片显微成像系统的整个组成以及控制系统的整体设计。本文主要是通过x振镜扫描形成光片,然后利用z振镜与变焦透镜的...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 光片显微镜的研究背景及意义
        1.1.1 光片显微成像技术的背景
        1.1.2 光片显微成像技术
    1.2 光片成像技术相关领域的发展现状
        1.2.1 光片显微成像技术的发展现状
        1.2.2 光片成像技术扫描控制系统的发展现状
        1.2.3 光片成像视场拓展的发展现状
    1.3 本论文的主要研究内容
第二章 光片系统的组成及控制系统方案设计
    2.1 光片显微成像系统的组成
        2.1.1 光片显微成像系统结构图
        2.1.2 光片成像系统
    2.2 控制模块介绍
        2.2.1 扫描振镜
        2.2.2 变焦透镜
        2.2.3 探测相机
        2.2.4 空间光调制器
            2.2.4.1 贝塞尔光束照明拓展视场原理
            2.2.4.2 贝塞尔光束的生成原理
            2.2.4.3 空间光调制器
    2.3 本章小结
第三章 同步控制系统的设计及实现
    3.1 振镜及ETL的同步
    3.2 振镜与相机的外部触发信号的同步
    3.3 同步控制小结
    3.4 SLM的控制
    3.5 控制软件的介绍
        3.5.1 Microsoft Visual Studio介绍
        3.5.2 Qt的介绍
        3.5.3 控制软件使用方法
        3.5.4 系统界面的编写
    3.6 本章小结
第四章 光片显微系统验证实验
    4.1 高斯光照明荧光微球双光子成像
        4.1.1 样品制备
        4.1.2 成像视场测试
            4.1.2.1 理论成像视场
            4.1.2.2 实际成像视场
        4.1.3 分辨率测试
            4.1.3.1 理论分辨率
            4.1.3.2 实际分辨率
        4.1.4 理论与实际的对比
    4.2 高斯光照明斑马鱼双光子成像
        4.2.1 斑马鱼样品制备
        4.2.2 斑马鱼脑部成像
        4.2.3 斑马鱼心脏高速光片成像
    4.3 本章小结
第五章 贝塞尔光束拓展视场的初步研究
    5.1 贝塞尔光的生成
    5.2贝塞尔光照明成像实验
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3851014