研究目的
开发一款紧凑、便携、经济实惠且具有亚微米分辨率的倒置光学显微镜,适用于包括即时检测设备、资源有限地区以及大型仪器中的实时成像等多种应用场景。
研究成果
这款研发的小型化、便携式、高性价比倒置显微镜能够实现亚微米级分辨率成像,适用于包括即时检测设备和工业检测在内的多种应用场景。其出色的适应性和性能使其有望成为笨重昂贵传统显微镜的理想替代方案。
研究不足
分辨率受限于光的衍射极限。使用放大倍数超过40倍的物镜会导致图像清晰度下降或需要油浸,从而限制了工业应用。由于保护胶的存在,某些传感器上的光强分布不均匀。
1:实验设计与方法选择:
利用图像传感器与商用显微镜物镜的近距离布局实现紧凑化设计。采用小像素尺寸的图像传感器以减少信息损失并获取高分辨率图像。
2:样本选择与数据来源:
使用球形聚苯乙烯微珠、PDMS矩形网格图案及生物样本(NIH 3T3成纤维细胞、斑马鱼卵母细胞和大肠杆菌)进行成像实验。
3:实验设备与材料清单:
商用有限远校正显微镜物镜(20×和40×)、不同像素尺寸的图像传感器、LED光源、PDMS微流控芯片及材料测试系统(MTS)。
4:实验流程与操作步骤:
通过软光刻技术制备PDMS图案和微流控通道,在培养箱内开展活细胞成像,并实时监测拉伸状态下样本的裂纹扩展过程。
5:数据分析方法:
运用离散小波变换进行图像增强,采用ImageJ软件对裂纹扩展进行定量分析。
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获取完整内容-
microscope finite objective lens
20×, 40×
Bimeince Korea
Used for magnification in the microscope setup.
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image sensor
Sensor '1', Sensor '2', Sensor '3', Sensor '4'
Captures high-resolution images with small pixel sizes.
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LED light source
460-nm surface-mounted LED
Provides illumination for the microscope.
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aspherical condenser lenses
?: 25 mm, focal length: 20 mm, NA: 0.6
Used in the light source for optical alignment.
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material testing system
MTS Criterion, model 4
MTS
Used for stretching samples to observe crack propagation.
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