科研人员提出新光学像差表征法:自由振动模法
像差是指光学系统中的成像缺陷,物理光学上把像差称之为波前像差或波阵面像差。中国科学院紫金山天文台望远镜实验室博士王海仁及其合作者们提出了表征光学望远镜的像差的新方法——“自由振动模法”。自由振动模法来源于弹性力学薄板理论,在表达上分为圆形和环形自由振动模法(见图1和图2)。以往的光学像差表征法主要使用Zernike多项式表达,它是由诺贝尔物理学奖获得者Zernike, F.在1934年提出的。Zernike多项式一直普遍为人们所使用,但在矫正主动光学动态误差时效率较低。 自由振动模法是一套全新的像差表征法,具有普适高效的特点。振动模法形态与Zernike多项式像差相似,阶数具有基本的一一对应关系。和源于纯数学构造的Zernike多项式相比,自由振动模像差表征法有明确的物理内涵,符合最小能量法,应用于主镜的变形拟合和驱动力计算更有效,矫正残差更小,可替代Zernike多项式用于主动光学和自适应光学的波前矫正。作为一种全新、正......阅读全文
按照理想像平面上像差的线大小与物高的关系划分
①位置色差(又称纵向色差) 与物高无关的像差,即不同波长的光线经由光学系统后会聚在不同的焦点。②横向色差(又称倍率色差) 与物高一次方成正比的像差。它使不同波长光线的像高不同,在理想像平面上物点的像成为一条小光谱。这是两种最基本的色差,由于波长不同还会引起单色像差的不同,这称为色像差,如色球差、色彗
太阳光栅光谱仪像差自适应光学探测与校正方面取得进展
光栅光谱仪是研究太阳大气爆发基本物理反应过程的重要工具,可用于确定物理反应过程中的热力学参数,如磁场、温度、压强、元素丰度等。作为太阳望远镜后端的重要仪器之一,它是进行太阳活动科学观测和空间天气预报与预测等科学研究和应用研究的有效手段。然而,基于地基太阳望远镜的光栅光谱仪光谱成像性能受大气湍流引
SEM知识点扫盲七
21. 在电子显微镜中须考虑到的像差(aberration)包括:衍射像差(diffraction aberration)、球面像差(spherical aberration)、散光像差(astigmatism)及波长散布像差(即色散像差,chromatic aberration)。 22. 面像
长春光机所液晶自适应光学系统波前探测研究取得新进展
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室在自适应光学波前探测技术研究中取得新进展:首次采用哈特曼波前探测器实现对超动态范围波前倾斜和其他高阶像差的同时探测,实现液晶自适应光学系统波前像差探测和校正,该研究为自适应光学波前探测技术提供了新思路。相关结果发表在Optics Exp
长春光机所液晶自适应光学系统波前探测研究取得新进展
中科院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室在自适应光学波前探测技术中取得新进展:首次采用哈特曼波前探测器实现对超动态范围波前倾斜和其他高阶像差的同时探测,实现液晶自适应光学系统波前像差探测和校正,该研究为自适应光学波前探测技术提供了新思路。相关结果发表在Optics Express
华东师大研究团队在光声显微成像领域取得进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517489.shtm华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室张诗按教授和沈乐成教授团队在光声显微成像领域取得重要进展。针对光声显微中由于光学像差而导致的成像分辨率降低的问题,该团队研发出一种自适应光学
显微新技术可在原子尺度上测磁性
美国能源部橡树岭国家实验室研究人员与瑞典乌普萨拉大学的同行合作,开发出一种新型电子显微技术,可在原子尺度上检测材料的磁性。研究人员称,这一技术或可为制造体积更小的磁性硬盘驱动器提供新思路。 在电子显微技术领域,光学镜头造成的像差是一个让人头疼的问题,像差的扭曲效果会使图像模糊,不利于观测。因
几何修差
几何修差当电子轨迹不满足倍铀条件时所形成的像差称为几何像差。已知倍轴条件归结为两点,即(一)轨迹的径向离轴位置(r)很小;(二)轨迹相对于轴的斜率或电子束对轴的倾角也很小。几何像差来自这些量并非无限小。研究指出,影响zui重要的是三级倍差,即实际像点的偏离正比于这些量的三级项者。它们是球差(正比于小
球差校正透射电镜
电子显微镜的分辨本领由于受到电子透镜球差的限制,人们力图像光学透镜那样来减少或消除球差。但是,早在1936年Scherzer就指出,对于常用的无空间电荷且不随时间变化的旋转对称电子透镜,球差恒为正值。在40年代由于兼顾电子物镜的衍射和球差,电子显微镜的理论分辨本领约为0.5nm。校正电子透镜的主要像
清华大学成功研制元成像芯片
门捷列夫曾经说过:“科学是从测量开始的。”光学成像拓展了人类的认知边界,推动了科学的进步,同时也广泛应用于生活的方方面面。然而受到不可避免的镜面加工误差、系统设计缺陷与环境扰动的限制,实际成像分辨率与信噪比往往显著低于完美成像系统。如何实现无像差的完美光学成像,一直是光学中最重要且悬而未决的难题
屈光性白内障手术:白内障手术新理念
现代白内障手术不仅是为了使患者看得见,更是为了使患者获得良好的视觉质量。白内障手术技术和人工晶状体的发展推动了白内障手术理念的发展。白内障手术正在由传统的复明手术向屈光性手术发展。“屈光性白内障手术”(refractive cataract surgery)——这一白内障手术新理念应运而
中美研究员联手研制出新型自适应光学双光子荧光显微镜
一直以来,光学领域的工作者都被像差问题困扰着,因此,解决像差问题成为光学成像发展中最具挑战性的问题之一。近日,从最新一期的《自然 方法》杂志上获悉,美国霍华德 休斯医学研究所吉娜博士小组与中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室的王琛博士最近成功研制出一种新的自适应光学双光子荧光显微镜。 像差问
关于球差的概念介绍
在共轴球面系统中 ,轴上点和轴外点有不同的像差,轴上点因处于轴对称位置,具有最简单的像差形式。当轴上物点的物距L确定,并以宽光束孔径成像时,其像方截距随孔径角U(或孔径高度h)的变化而变化,因此轴上物点发出的具有一定孔径的同心光束,经光学系统成像后不复为同心光束。在孔径角很小的近轴区域可以得到物点成
科学家研制成功新型自适应光学双光子荧光显微镜
像差问题一直困扰着光学领域的工作者。像差会使光波前发生形变,不仅降低成像的信噪比和分辨率,使得很多时候我们只能“雾里看花”,更甚者,产生赝像,或无法获得有意义的图像。像差问题对双光子成像的影响尤为严重,因为在那里,荧光信号对入射光强度的依赖是平方关系,一旦入射光波前形变,不仅
中国科大和光电所在视觉神经研究领域取得新进展
近日,中国科学技术大学中科院脑功能与脑疾病重点实验室周逸峰研究小组与中科院光电技术研究所张雨东研究小组通过实验证明,发育成熟之后的正常成年视觉神经系统仍具有相当程度的可塑性,其可塑性的发挥受限于人眼的光学系统质量。该研究成果可用于探索新的视功能恢复方法。Nature集团新刊Scientific
光电所“小型化视网膜自适应光学连续成像仪”研制完成
近日,由中科院科研装备研制项目资助的“小型化视网膜自适应光学连续成像仪”研制工作在光电技术研究所顺利完成。该成像仪通过校正人眼像差可以获得高分辨率眼底视网膜图像,在临床疾病早期诊断等方面具有重要应用价值。 变形镜作为自适应光学系统的核心器件,其性能决定了成像仪的整机性能。光电所前期研制的视
透射电子显微镜的原子成像之路
追求原子级分辨率之路追求更高的分辨率本身就是发明电镜的初衷,加之电子光源带来的理论分辨率完全低于晶体中的原子间距,因此对晶体中晶格乃至原子的成像自然就成为人们的下一步目标。 1956年,蒙特发表了使用分辨率和0.8纳米的电镜观察到肽化氰铜晶体中间距为1.2纳米的条纹照片,是人类首次直接观察到了晶体中
双色法试验的正常值及临床意义
正常值 由于光的波长不同,可产生各种颜色感觉。白光如日光通过透镜后可散开为七种不同颜色光,此种现象谓“色散”。这表明白光系由七种不同色光混合而成。不同色光在真空中传播速度相等,但进入较密介质中则速度各异。红色光波长长、折射率小、速度最快;而紫色光波长短、折射率大、速度最慢,故其分别结焦于光轴上
影响光学显微镜分辨率的关键因素
影响光学显微镜分辨率的主要是像差,再者就是光学的衍射了。有很多种像差,有的可以消除有的只能改进,衍射在几何光学范畴内是没办法解决的,所以光学显微镜分辨率极限为可以见光最短波长的1/2,即200nm。电镜的话应该也差不多,毕竟再短的波也会存在衍射问题。
影响光学显微镜分辨率的关键因素
影响光学显微镜分辨率的主要是像差,再者就是光学的衍射了。有很多种像差,有的可以消除有的只能改进,衍射在几何光学范畴内是没办法解决的,所以光学显微镜分辨率极限为可以见光最短波长的1/2,即200nm。电镜的话应该也差不多,毕竟再短的波也会存在衍射问题。
双色法试验的临床意义
异常结果:人眼屈光系也存在着色像差。正视眼时的色像差是恰使黄色光焦点落在视网膜上,绿色光焦点在视网膜前,红色光焦点在视网膜后。近视眼时眼轴偏长,黄色光焦点则落于视网膜前;远视眼时眼轴偏短,黄色焦点则落于视网膜后。 需要检查的人群:近视或远视的患者。
影响光学显微镜分辨率的关键因素
影响光学显微镜分辨率的主要是像差,再者就是光学的衍射了。有很多种像差,有的可以消除有的只能改进,衍射在几何光学范畴内是没办法解决的,所以光学显微镜分辨率极限为可以见光最短波长的1/2,即200nm。电镜的话应该也差不多,毕竟再短的波也会存在衍射问题。
哈工大科研团队在高分辨率计算成像领域取得重要突破
近日,哈尔滨工业大学航天学院、郑州研究院侯晴宇教授团队在计算光学成像领域取得重要突破,相关成果发表在光学领域期刊《光学》(Optica)上。该研究突破了传统光学设计的理论框架,显著降低了高分辨率成像对复杂光学系统的依赖,在手机摄像、医疗内窥镜、车载传感等对体积重量敏感的领域具有广阔的应用前景。
什么是瞳孔反射有何意义
瞳孔反射包括光反射和调节反射,强光使瞳孔缩小,弱光使瞳孔散大,称之为光反射和对光反射。单照单侧瞳孔使双侧瞳孔缩小称为忽感性光反射。 光反射的意义在于调节进入眼球的光亮,看远物时瞳孔散大,看近物时瞳孔缩小称为瞳孔的调节反射和瞳孔近反射。意义是减少球面像差和色像差,增加视觉的准确度,减少角膜曲度不
徕卡生物显微镜透镜
前面我们讨论的是徕卡生物显微镜理想成像的电子光学。在一些待定的条件下,物与像之间有点一点对应和几何相似的关系。然而实际情况与理想的像有偏离,这就是像差。我们可以根据它们不同的产生原因,用像点径向位置的偏离来作定量描述。 1,徕卡生物显微镜几何修差 当电子轨迹不满足倍铀条件时所形成的像差称为几何像差。
显微镜的四大光学原理
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,则发生折射现像,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.透镜的性能 透镜是组
显微镜的四门光学原理综述
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,则发生折射现像,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.透镜的性能 透
斐索干涉仪——光学测试仪器
斐索干涉仪是一种原理为等厚干涉,用以检测光学元件的面形、光学镜头的波面像差以及光学材料均匀性等的精密仪器。其测量精度一般为/10~/100,为检测用光源的平均波长。 斐索干涉仪原理为等厚干涉,用以检测光学元件的面形、光学镜头的波面像差以及光学材料均匀性等的一种精密仪器。其测量精度一般为/1
球差校正透射电镜ABC速成知识
了解球差校正透射电镜,从这里开始前言 球差校正透射电镜(spherical aberration corrected Transmission Electron Microscope: ACTEM)随着纳米材料的兴起而进入普通研究者的视野。超高的分辨率配合诸多的分析组件使ACTEM成为深入研究纳
海力孚光栅后分光系统半自动生化分析仪
半自动生化分析仪是海力孚品牌的一款小型检测仪器,适合诊所、门诊等小型医疗检测机构的使用,该产品自动化程度远不及全自动类仪器,但对于样本量较少的用户来说,无论从仪器的购买价格来说,还是仪器的使用成本来说,都是为适合的。海力孚半自动生化分析仪是采用光栅后分光系统检测的仪器,与其他仪器相比,它具有抗