研究实现单个纳米尺度物体无标记光学显微成像

近日,中国科学技术大学教授张斗国课题组提出并实现了一种动量空间偏振滤波器件。将该器件安装在传统无标记光学显微镜的出射端,可以高效抑制出射光场的背景噪声,进而采集到单个纳米尺度物体的高对比度、高信噪比光学显微图像。研究成果日前在线发表于美国《国家科学院院刊》。单个纳米尺度物体,如超细大气颗粒物、金属/介质纳米粒子、生物分子等,它们的物理化学特性及其演化过程与运动行为的精准表征,对于理解和最终控制纳米尺度物质的性质和功能至关重要,在基础科学研究与工业应用方面均具有重要意义。无标记光学显微成像技术具备特有的无损、非侵入、快速探测特性,一直以来被广泛应用于微观物体的成像与传感研究。但由于单个纳米尺度物体的散射光信号强度远弱于背景噪音,导致常规无标记光学显微镜难以实现它的高对比度、高信噪比成像,更难以实时记录其演化过程和运动轨迹。为解决该问题,张斗国课题组设计并实现了一种基于矢量光调控原理的动量空间偏振滤波器件。它可以大幅度过滤、抑制各类......阅读全文

研究实现单个纳米尺度物体无标记光学显微成像

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光学显微镜成像原理

学生用的显微镜是反像,上下左右与实际物体正好相反。物镜放大率乘以目镜放大率就是总放大倍数。

光学显微镜成像原理

  显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器,是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。光学显微镜成像原理:       光学显微镜主要由目镜、物镜、载物台和反光镜组成。目镜和物镜都是凸透镜,焦距不同。物镜的凸透镜焦距小于目镜的凸透镜的焦距。物镜相当于投影

欧盟科学家突破纳米尺度高清晰红外显微成像技术

  欧盟第七研发框架计划提供415万欧元资助,总研发投入550万欧元,由欧盟6个成员国爱尔兰、意大利、法国、德国比利时和罗马尼亚的跨学科科技人员组成LANIR科研团队,成功突破纳米尺度高清晰红外显微成像技术。    目前市场上商用的红外显微成像技术,分辨率在50-100微米(μm)之间,在研究细

欧盟科学家突破纳米尺度高清晰红外显微成像技术

  欧盟第七研发框架计划提供415万欧元资助,总研发投入550万欧元,由欧盟6个成员国爱尔兰、意大利、法国、德国比利时和罗马尼亚的跨学科科技人员组成LANIR科研团队,成功突破纳米尺度高清晰红外显微成像技术。   目前市场上商用的红外显微成像技术,分辨率在50-100微米(μm)之间,在研究细胞内部

光学显微镜的成像原理

基本原理在光学显微镜下无法看清小于0.2µm的细微结构,这些结构称为亚显微结构(submicroscopic structures)或超微结构(ultramicroscopic structures;ultrastructures)。要想看清这些结构,就必须选择波长更短的光源,以提高显微镜的分辨率。

光学显微镜的成像原理

光学显微镜的成像研究和设计,是以人眼可见光光线(人们常说的:可见光)的物理现象为基础进行的。光学显微镜的分辨力受可见光波长的限制,质量较好的光学显微镜的分辨极限约为0.2μm。小于光波波长的物体因衍射而不能成像。为了观察到更细微的物体和结构,科学家采用更短波长的电子射线来代替光波,设计出了电子显微镜

光学显微镜的成像原理

光学显微镜的原理光学显微镜主要由目镜、物镜、载物台和反光镜组成。目镜和物镜都是凸透镜,焦距不同。物镜的凸透镜焦距小于目镜的凸透镜的焦距。物镜相当于投影仪的镜头,物体通过物镜成倒立、放大的实像。目镜相当于普通的放大镜,该实像又通过目镜成正立、放大的虚像。经显微镜到人眼的物体都成倒立放大的虚像。反光镜用

光学的“纳米尺度”进化,将拉开“消费光子”的序幕

  目前最为可行的发展方式,是融合光学与半导体工艺,用半导体的思路做纳米级光元件。图片来源网络   单个晶体管到集成电路的进化,直接了促成人类信息革命的爆发,拉开了消费电子的序幕,造就了近50年来无数的科技奇迹和无数伟大的企业。基于对半导体行业长期发展的统计,半导体行业归纳出了所谓的“摩尔定律”——

显微镜光学构件及成像原理

 (一) 折射和折射率   光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透明物体时,则发生折射现象,这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。当与透明物面不垂直的光线由空气射入透明物体(如玻璃)时,光线在其介面改变了方向,并和法线构成折射角。         (二) 透镜的性

光学显微镜成像原理是什么

光学显微镜成像原理是凸透镜成像原理,显微镜有两组镜头,物镜成倒立放大的实像,目镜则将物镜成的像再次成像,只不过成的是放大的虚像,因此经过两次成像后,显微镜下看到的物像是倒立放大的虚像。显微镜下要获得清晰的物像,必需严格按照操作规程进行操作,先降低镜筒,用粗准焦螺旋反方向缓慢上升镜筒的过程中注视目镜,

光学超分辨显微成像重大突破!分辨率提高到100纳米以下

  近日,哈尔滨工业大学仪器学院现代显微仪器研究所在光学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。研究团队在低光毒性条件下,把结构光显微镜的分辨率从110纳米提高到60纳米,实现了长时程、超快速、活细胞超分辨成像。11月16日,研究成果以《稀疏解卷积增强活细胞超分辨荧光显微镜的分辨率》(Sparse d

西安光机所智能光学显微成像研究取得进展

近日,中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室姚保利课题组在智能光学显微成像研究方面取得新进展。相关研究成果以Dual-wavelength in-line digital holography with untrained deep neural networks为题,在线

西安光机所智能光学显微成像研究取得进展

  近日,中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室姚保利课题组在智能光学显微成像研究方面取得新进展。相关研究成果以Dual-wavelength in-line digital holography with untrained deep neural networks为题,

西安光机所计算光学显微成像研究获进展

  使用光学显微镜进行病理切片检查是癌症诊断的“金标准”。传统的数字病理学常使用高倍物镜和扫描拼接的方法以获得大视场、高分辨率图像,但高精密电动位移台、高倍物镜、脉冲光源等组件价格昂贵,提高了仪器设备的成本,且大量的机械运动也会减缓成像的时间效率。同时,高倍物镜带来的景深狭小和机械扫描拼接带来的伪影

西安光机所计算光学显微成像研究获进展

  使用光学显微镜进行病理切片检查是癌症诊断的“金标准”。传统的数字病理学常使用高倍物镜和扫描拼接的方法以获得大视场、高分辨率图像,但高精密电动位移台、高倍物镜、脉冲光源等组件价格昂贵,提高了仪器设备的成本,且大量的机械运动也会减缓成像的时间效率。同时,高倍物镜带来的景深狭小和机械扫描拼接带来的伪影

金相显微镜光学放大成像系统

金相显微镜是研究金属显微组织zui常见zui更要的工具。从19世纪中叶开始应用光学微微镜以来,丛微镜的构造、类型、应用范围和性能等人面均有了很大的进步。金相显微镜的种类和形式很多,主要有直立式、倒立式和卧式三大类。金相显微镜宁要由)L学放大系统、照明系统相机械系统i部分组成.有的显微镜还附有摄影装置

金相显微镜光学放大成像系统

金相显微镜--光学放大成像系统金相显微镜是研究金属显微组织最常见最更要的工具。从19世纪中叶开始应用光学微微镜以来,丛微镜的构造、类型、应用范围和性能等人面均有了很大的进步。金相显微镜的种类和形式很多,主要有直立式、倒立式和卧式三大类。金相显微镜宁要由)L学放大系统、照明系统相机械系统i部分组成.有

近场光学显微镜-原理及应用

     近场光学显微镜(英文名:SNOM)是根据非辐射场的探测与成像原理,能够突破普通光学显微镜所受到的衍射极限,采用亚波长尺度的探针在距离样品表面几个纳米的近场范围进行扫描成像的技术,在近场观测范围内,在样品上进行扫描而同时得到分辨率高于衍射极限的形貌像和光学像的显微镜。   近场光学显微镜适用

AFM光学测量

光学测量突破光学衍射极限实现纳米级的光学成像与探测,一直是光学技术发展的前沿。2014 年诺贝尔化学奖授予了突破光学衍射极限的超分辨光学显微成像技术,包括受激发射损耗显微术、光敏定位显微术、随机光学重建显微术、饱和结构照明显微技术等。将AFM与光学技术结合起来,可以研究微纳米尺度下的光学现象和进行光

金相光学显微镜成像的原理是什么?

金相光学显微镜是金属材料试验研究的重要手段之一,主要由光学系统、照明系统、机械系统等组成。其是利用可见光作为照明源,通过玻璃透镜对试样进行放大成像的。成像时来自照明系统的光束经金相试样表面反射后,经过物镜和目镜等一套光学放大系统使试样表面的显微组织放大,并在目镜筒内成像,以供操作人员进行相关观察。 

光学显微镜成像光路系统的调整

p.p1 {margin: 0.0px 0.0px 0.0px 0.0px; line-height: 19.0px; font: 13.0px 'Helvetica Neue'}显微镜成像光路系统的调整,是根据不同显微镜检术的需要而进行的。所谓显微镜检术(microscopy),概括而言就是以显微

超分辨光学显微成像技术的新进展

从17世纪开始,现代生物学的发展就与显微成像技术紧密相关。然而,由于受光学衍射极限的影响,传统光学显微成像分辨率最小约为入射光波长的一半。因此,科学家们一直在不断努力,试图寻找突破光学显微镜分辨极限的方法。在超分辨显微技术飞速发展的同时,现有成像技术的缺陷也日益显现,例如成像分辨率和成像时间不可兼得

新型可发光纳米探针-能实现对深层组织显微成像

  记者7月12日从上海理工大学获悉,该校科学家与暨南大学、新加坡国立大学的同行们合作,开发出一种可发光的镧系元素纳米探针,该探针可用于亚细胞结构的低功率受激发射损耗(STED)显微镜和深层组织超分辨率成像。相关成果发表在《自然·纳米技术》上。  光学显微技术在生物领域中是一个重要工具,借助这一技术

近场光学显微镜与远场显微镜有什么不同

      什么是近场光学显微镜?     80年代以来, 随着科学与技术向小尺度与低维空间的推进与扫描探针显微技术的发展,在光学领域中出现了一个新型交叉学科——近场光学。近场光学对传统的光学分辨极限产生了革命性的突破。新型的近场光学显微镜 ( NSOM——Near-field Scanning O

科学家在亚衍射尺度实现纳米粒子超快光学轨道

  中科院遗传与发育所降雨强研究组与新加坡国立大学仇成伟团队、电子科技大学杨元杰团队、山西大学肖连团团队、中央民族大学郭红莲团队合作,提出了一种基于非线性效应的光致旋转新方法,使水中纳米颗粒的轨道旋转速度得到极大的提升。相关成果近日发表于《自然—通讯》。实验装置示意图及典型的实验结果 图片来源:降雨

沈阳自动化所研发扫描微透镜超分辨成像技术

  纳米尺度实时视觉反馈、免标记成像技术对于机器人在纳米尺度操作、检测具有重要意义。中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室微纳米课题组结合微纳光学、机器人学和自动化技术,在物理学突破的基础上,成功研发了具有实时视觉反馈能力的扫描微透镜超分辨成像技术(Scanning Superlens M

近场光学显微镜的背景

传统光学显微镜(即远场光学显微镜)是显微镜家族中年代最久远的成员,它曾是观测微小结构的唯一手段。传统光学显微镜由光学透镜组成,利用折射率变化和透镜的曲率变化,将被观察的物体放大,来获得其细节信息。然而,光的衍射极限限制了光学显微镜分辨力的进一步提高。由瑞利分辨力极限可知,光学显微镜的放大倍数是不能任

电子显微镜光学显微镜成像原理异同点

  电子显微镜是根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。  电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的最小间距来表示。20世纪70年代,透射式电子显微镜的分辨率约为0.3纳米(人眼的分辨本领约为0.1毫米)。现在电子显微镜最大放大倍率

生物相容、光学性质稳定的红光纳米颗粒及其细胞成像

   清华大学的危岩教授课题组利用壳聚糖、戊二醛和甲基丙烯酸聚乙二醇酯单体等不具有荧光性质的原料,通过简单的微乳液法和颗粒表面引发聚合法得到了生物相容、性质稳定、抗光漂白的具有红光发射性质的纳米颗粒。同时,作者还考察了该红光纳米颗粒对细胞标记成像的效果,为此类红光纳米颗粒用于进一步的生物医疗领域奠定