固体浸没透镜在荧光显微镜中的应用研究-测试计量技术及仪器专业论文.docxVIP

摘要 荧光显微技术是当今生物医学、分析化学、表面物理、材料学等领域主要的 科研手段之一。随着科学研究不断地向微纳米最级深入发展，对荧光显微镜的空 间分辨力也提出了越来越高的要求。荧光显微镜具有灵敏度和信噪比高、特异性 强等优点。但是由于受到衍射极限的限制，荧光显微镜的分辨力被周限在 ν20 为了使荧光显微镜应用于微纳米量级的研究，必须进一步提高它的分辨力。通常 句 某些物质的荧光比较微踢，以至于探测器无法分辨，因此提高荧光显微镜的荧光 采集效率也是非常必要的。回漫透镜不仅可以提高荧光显微镜的分辨力和放大俯 与 数，而且可以提高它的荧光采集效率。同时，固浸透镜具有加工简单、使用方便、 环境适用性强等优点。本论文深入研究了固浸透镜在荧光显微镜中的应用，这为 将来把固搜透镜引入单分子跟踪研究领域提供了依据。 本论文的主要内容包括: 1.介绍了荧光显微镜和国浸进镜的原理、分类及应用，分析了固浸透镜在 荧光显微镜中应用的优缺点，并进一步提出了本论文的研究意义及主要工作。 2. 从理论上分析了三种困浸透镜在荧光显微镜中应用对分辨力、荧光采集 效率及放大倍数的影响。 3. 设计了适合荧光显微镜的半球型和超半球型固浸透镜，井论述了其加工 方法。 、4. 评价了回浸透镜的表面粗糙度，以及它们应用到荧光显微镜中的效果。 研究表明半球型固浸透镜和 Weierstrass 超半球型罔浸透镜分别可以使荧光采集 效率提高 2.54 倍和 5.5 倍，分别可以使放大倍数提高 2.06 倍和 7.9 倍，两种困浸 透镜都可以提高分辨力。 、 5. 分析了不同半径和厚度及底面是否镀膜的困浸透镜对分辨力、荧光采集 效率和放大倍数的影响，研究表明半径变大，荧光采集效率降低，分辨力保持不 V 变;厚度变大，荧光采集效率、分辨力和放大倍数相应变大，但是厚度越过 Weierstrass 超半球厚度后，荧光荣集效率和分辨力都开始逐渐降低;镀膜可以提 高荧光采集效率，倪不影响分辨力和放大倍数. 6. 对课题内容进行了总结，对今后的工作进行了展望。 关键词z 荧光显微镜固体浸没递镜采集效率分辨力 ABSTRACT Currentlyfluorescence microscopy is one of the most important too18 in biomedical ，anal严ical chemis盯 surface physics，and material sciences research. With the development of science technology into micro nano scale，the d臼nand for high spatial resolution of f1uorescence microscopy is increasing. 丁he advantages h of f1uorescence microscope include high sensitivity，high signa1 ωnoise ratio，high 叩eciality and so on. However，due ωthe diffraction limite，the resolution of f1uorescence microscopy is limited to ?./ 2. To meet 也e requirement of micro nano scale study，the resolution of f1uorescence microscopy has ωbe increased continuously. Fu也ermore，也.e f1uorescence is so weak 也at the detectors can not distinguish fluorescent molecule. Th即eby increasing the fluorescence collection efficiency of fluorescence microscopy is also v时y nec创制叩 Applying solid immersion lens in fluorescence microscopy can not only improve the resolution of the system，but also improve the fluorescence col1ection efficiency. Meanwhile ，the solid imm时sion lens also has the advantages o