摘要：高性能显微镜广泛用于化学及生物科学，微型化便携化是显微镜一个重要的研究方向。朝着这个方向，我们需要对显微镜及其原理进行研究，并构建一个紧凑的、便携带、微型的、低成本的、分辨率高的微型显微镜。因此，我们需要对显微镜的原理机进行研究，并构建一套完整的微型显微镜原理机，通过一系列实验对其性能进行初步的研究并证明其作用，并对实验所采用的样品进行动态和静态的检测。我们通过对该微型显微镜与荧光显微镜拍摄同一样品进行软件对比分析，对其显微效果与性能有一个直接的认知。我们理论上可以得到大约3微米的成像效果。低成本可以使其应用于基础分析，偏远地区生物医学分析、水质量的分析等等。69315

毕业论文关键词 微型、显微镜、设计、性能

Design and preliminary performance study of miniature microscope principle machine

Abstract：High performance microscopes are widely used in chemical and biological sciences, miniaturization and portability is an important research direction of microscope. Towards this direction, we need to study the microscope and its principles, and to build a compact, portable, miniature, low cost, high resolution microscope. Therefore, we need to study the principle of microscope, and build a complete set of miniature microscope principle machine, through a series of experiments on its performance of the preliminary study to prove its role，and to carry out dynamic and static analysis of the samples. Through the contrast analysis of the same sample with the microscope and fluorescence microscope, we have a direct understanding of the microscopic effect and performance. We can obtain imaging results about 2 microns at theoretically. Low cost can let it be applied to the basic analysis, remote areas of biomedical analysis, water quality analysis, etc..

Keyword: micro,scope,design,performance

前言

现如今的狭义的光学定义可以理解为：使用可见光去捕捉和储存被捕捉物的相关信息，包括物体的外观数据和相关物理结构的数据。《墨经》记载的“小孔成像”是被认为是最早讨论关于光学的定义的相关书籍。目前，该原理仍然在现代社会中有很广泛的应用，囊括了生活、娱乐、科研、电子、摄影、医疗等等。近10多年来，科学家的关注重点主要集中在对于相关的光学成像设备的小型化上，并且小型化的目标是实现紧凑的（产生美感），便携的（容易携带），微型的，低成本的，分辨率高（对于科研也有帮助）的设备。其实，微型光学成像设备已经广泛的应用于生活中，比如手机的摄像头、摄像机、数码相机、分析中的各种高性能显微镜，还有各种的望远镜和各种医疗诊断设备。[1-3]

光流控学，一门新的交叉学科，一门新的科学技术，是关于微流控技术、光电子科学、和现代光学技术相融合的新型学科。由光流控科学而引出的微流控科学技术的主要目标是实现化学或生物学样品的微量合成与分析，根据最近的科学报道，我们总结出几点关于微流控光学系统的特点，即：微型化、可调化、集成化，与我们所研究的关于显微镜微型化的有异曲同工之妙。[4-5]

但是，光学成像设备需要精确的光学元件来制备，这迫使光学成像设备不易被制造，尤其是一个极其紧凑的光学成像设备，在狭小空间(5×5×5 cm3)范围内进行微型化是困难的。近年来，世界各国科学家通过实验成功制备了多种微型光学器件，包括微型波导相关元件[6-8]、微型透镜[9]、微型的光源设备[10]、微型传感器[11]，相关的实验人员通过在芯片上有目的组合，集成了多种微型的光学元件，构建了一系列有一些应用前景的微型光学设备，这些已经或者将要成功制备的光学设备，已经被广泛的应用于光学显微成像[12]、能量转换[13]、微型光学检测[14]、自适应光学[15]、生化分析[16-18]等方面。但是，微型的、便携的显微镜却乏善可陈，已经有的科研小组实现了较为便携的显微镜但分辨率不高[19]。