像面干涉高光谱显微成像方法研究(2)
时间:2018-04-22 15:30 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.1 研究背景 人们对于微观领域的研究从未停止过探索的脚步，这不仅是因为微观领域作为一个未知的世界足以引起人们的好奇心，还因为其所包含的细胞学、遗传学、微生物学等与人的健康息息相关。人们对于微观领域的研究建立在显微成像技术的基础之上，在显微成像技术这个大家族中，生物显微技术是近年来发展得最快并取得突破性进展的一个分支。 生物显微技术，是指利用电子显微镜或光学显微镜来辨识细胞或生物组织或微生物的精细结构的一种微观探测技术。利用生物显微技术来探究目标，首先要制作生物切片，常用的制作生物切片的方法有：血液涂片法，单细胞原生动物、昆虫、吸虫等的整体装片法，骨骼磨片法，植物叶、花、果实、根、茎等的切片法，植物导管、筛管等的离散法，动物组织的石蜡切片法，压片法等。通过对各类切片的标准制作，可以帮助实现对目标的成功观测，例如，我们可以利用显微操作器来对细胞或组织进行显微注射和解剖，利用相衬显微镜观察活的生物和未染色的生物切片，利用电子显微镜进行超精细观察。传统生物显微技术的应用主要集中在生物医疗、细胞遗传学、矿产勘测、宝石鉴定、环境监测、考古学、法医学、纳米材料研究等诸多方面。 与传统的生物显微技术立足于成像技术相比，高光谱显微成像技术[8-10]在二文空间成像信息之外引入了一文光谱信息，光谱是光与物质相互作用的反映，物质的状态、行为和成分一定程度上会在光谱信息上的到体现，通过对光谱信息的研究这大大提高了人们辨识物质的能力。光谱技术与显微成像技术的结合又将会使生物显微技术的发展与应用迈上一个新台阶，基于高光谱显微成像技术的重要应用价值，本文在干涉光谱成像技术的基础之上展开了对高光谱显微成像方法的研究。 1.2 国内外研究现状 1.3 本论文的主要研究内容 本论文对高光谱显微成像方法展开研究，包括对基于sagnac横向剪切分束器的像面干涉高光谱显微成像技术原理的讨论，初步讨论了光谱复原流程，搭建实验装置并进行调试，进行验证性实验，并对实验结果进行处理和分析。 论文具体章节内容安排如下： 第一章对高光谱显微成像技术进行了引入性介绍，阐述了本文研究背景，对国内外学者在相关领域做出的研究成果予以了简单阐述，分析了本文所研究的高光谱显微成像方法的价值及其研究的必要性。 第二章首先对干涉成像光谱技术的基本原理进行了详细的分析；在此基础之上，研究了高光谱显微成像技术的原理及方法，给出了技术方案的光路模型图；最后对光谱复原流程进行了阐述。 第三章介绍了整个实验装置的搭建过程，给出了所需仪器的参数选择，最后对整个实验系统进行了调试。 第四章利用高光谱显微成像实验系统进行了验证性实验，对得到的实验结果进行了光谱复原，并对复原结果进行了分析。 第五章总结全文，展望前景。 2 理论分析 高光谱显微成像技术能同时得到微观物质的二文空间信息和一文光谱信息，这表明光谱技术与显微成像技术的结合又将会使生物显微技术的发展与应用迈上一个新台阶，基于高光谱显微成像技术的重要应用价值，本文在干涉光谱成像技术的基础之上展开了对高光谱显微成像方法的研究。 国内目前高光谱显微技术的研究多建立在棱镜或滤光器分光的基础之上，结合像面干涉光谱技术的显微成像的研究还较为鲜见。本文在像面干涉成像光谱技术的基础上研究了基于Sagnac干涉仪的像面干涉高光谱显微成像技术，整个系统具有结构紧凑性高，稳定性高，实现了高光通量、高光谱分辨率探测等优点。 (责任编辑：qin) |