[發明專利]拉曼光譜成像點擴散函數檢測模體及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810319151.1
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108693161B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 定翔;李姜超;張吉焱;李姣;劉文麗
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 李厚銘

本發明公開了一種拉曼光譜成像點擴散函數檢測模體及其制備方法和應用，模體由基底和顆粒兩部分組成；顆粒分散于基底中；所述基底和/或顆粒能在被激光激發的情況下，發出與比激光波長更長的光譜信號。當基底和顆粒均能在激光的激發下產生光譜信號時，兩者的光譜信號在信號強度、峰位置、峰寬參數上不同。該模體可用于檢測拉曼光譜成像系統的一維點擴散函數、二維點擴散函數和三維點擴散函數；點擴散函數檢測結果可用于計算得到拉曼光譜成像系統在水平和豎直方向上的空間分辨率；點擴散函數檢測結果可用于計算得到拉曼光譜成像系統的線擴散函數、調制傳遞函數等；可用于拉曼光譜成像系統的性能測試和計量校準。

技術領域

本發明涉及拉曼光譜成像技術領域，特別是涉及一種拉曼光譜成像點擴散函數檢測模體。

背景技術

拉曼光譜是一種散射光譜，反映了分子的振動和轉動信息，是一種物質分析方法。拉曼光譜成像技術是將拉曼光譜與成像技術結合，通過對被測樣品進行掃描測量，獲取每一個點的拉曼光譜。再從拉曼光譜中提取關鍵信息，并以此繪制成樣品的二維或三維拉曼光譜圖像。拉曼光譜圖像的每個像素都包含樣品在該點的完整拉曼光譜，而圖像的顏色或灰度對應了樣品在該點的拉曼光譜的頻移、峰高、峰面積等信息。

以拉曼光譜共焦顯微成像系統為例進行說明。測量時，將樣品置于顯微鏡的樣品臺上，激光通過顯微鏡會聚在樣品表面，激發樣品產生拉曼光譜信號。樣品發出的拉曼光譜信號通過顯微鏡收集，再通過光譜儀測量、分析可得到樣品在該點的拉曼光譜信號。拉曼光譜信號反映了樣品的分子振動信息，具有指紋特性。樣品臺帶動樣品進行水平方向(橫向)上的運動，同時，儀器測量樣品不同位置的拉曼光譜信息，即可獲得樣品的二維拉曼光譜圖像。樣品臺還可帶動樣品進行豎直方向(縱向)上的運動，結合樣品的三維運動和儀器的拉曼光譜測量，可獲得樣品的三維拉曼光譜圖像。

點擴散函數：對于光學成像系統，輸入物為一點光源時其輸出像的光場分布，稱為點擴散函數。

空間分辨率：光學成像系統能分辨物體空間幾何長度的最小極限。

橫向分辨率：光學成像系統在水平方向上的空間分辨率。

縱向分辨率：光學成像系統在豎直方向上的空間分辨率。

點擴散函數是拉曼光譜成像系統的重要技術指標，反映了系統的成像質量。根據點擴散函數，還可計算出拉曼成像的橫向分辨率和縱向分辨率，是評價儀器空間分辨能力的客觀指標。點擴散函數受成像系統的光學結構、激光波長、針孔尺寸、物鏡放大倍數等多個參數所決定，難以通過理論計算獲得。本專利所提出的檢測模體可用于檢測拉曼光譜成像系統的點擴散函數，是拉曼成像性能的客觀評價手段，可為生產企業研發制造和質量檢驗以及用戶日常使用的檢測工具，也可為計量部門和質檢部門提供依據。

為了實現拉曼成像性能的客觀評價，需要一種檢測模體，可測量拉曼光譜成像系統的點擴散函數。

發明內容

本發明的目的是提供一種拉曼光譜成像點擴散函數檢測模體及其制備方法和應用。

一種拉曼光譜成像點擴散函數檢測模體，由基底和顆粒兩部分組成；顆粒分散于基底中；所述基底和/或顆粒能在被激光激發的情況下，發出與比激光波長更長的光譜信號。

本發明所述的拉曼光譜成像點擴散函數檢測模體，其中，所述基底的材料為透光介質，形態為固體、流體或半流體，形狀穩定；所述顆粒的形態為固體，形狀為任意形狀；同一個模體中有多個不同材料或不同尺寸的顆粒。

本發明所述的拉曼光譜成像點擴散函數檢測模體，其中，所述顆粒為球形。

本發明所述的拉曼光譜成像點擴散函數檢測模體，其中，當基底和顆粒均能在激光的激發下產生光譜信號時，兩者的光譜信號在信號強度、峰位置、峰寬參數上不同。

本發明所述的拉曼光譜成像點擴散函數檢測模體，其中，所述基底的材料為聚二甲基硅氧烷，所述顆粒的材料為聚苯乙烯微球。