[發(fā)明專利]一種微納結構成像方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910688799.0
• 申請日: 2019-07-29
• 公開（公告）號: CN110361364B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設計）人: 魏茹雪;路鑫超;劉虹遙;江麗雯;孫旭晴;王暢
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63
• 代理公司: 北京天達知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龐許倩;李明里

本發(fā)明涉及一種微納結構成像方法及裝置，屬于微納結構成像技術領域，解決了現(xiàn)有微納結構成像過程中由于表面等離激元的傳輸長度導致的圖像分辨率降低的問題。一種微納結構成像方法，包括：將待成像微納結構樣品放置在表面等離激元激發(fā)平面上；分別從兩個或多個不同的方向入射光源并在所述微納結構樣品位置激發(fā)表面等離激元，獲得對應的兩個或多個微納結構樣品的成像圖像；基于所述兩個或多個微納結構樣品的成像圖像進行圖像重建，得到微納結構樣品的成像結果。該方法極大提高的圖像分辨率與成像質(zhì)量。

技術領域

本發(fā)明涉及微納結構成像技術領域，尤其涉及一種微納結構成像方法及裝置。

背景技術

表面等離激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)是入射光波與金屬表面的自由電子發(fā)生共振從而形成的一種沿金屬-介質(zhì)界面?zhèn)鞑サ馁渴挪ā＜ぐl(fā)的倏逝波在沿界面?zhèn)鞑ミ^程中遇到待測樣品，使倏逝波從金屬—空氣界面處變化為金屬—待測樣品界面處傳輸，導致倏逝波傳輸狀態(tài)改變，這種傳輸狀態(tài)變化將隨泄漏輻射效應傳輸至遠場，被圖像傳感器接收，表現(xiàn)為成像中反射光強度的變化。但是，由于表面等離激元的傳輸長度的影響，導致了圖像的分辨率的降低。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述分析，本發(fā)明旨在提供微納結構成像方法及裝置，用以解決現(xiàn)有微納結構成像過程中由于表面等離激元的傳輸長度導致的圖像分辨率降低的問題。

本發(fā)明的目的主要是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種微納結構成像方法，包括：

將待成像微納結構樣品放置在表面等離激元激發(fā)平面上；

分別從兩個或多個不同的方向入射光源并在所述微納結構樣品位置激發(fā)表面等離激元，獲得對應的兩個或多個微納結構樣品的成像圖像；

基于所述兩個或多個微納結構樣品的成像圖像進行圖像重建，得到微納結構樣品的成像結果。

在上述方案的基礎上，本發(fā)明還做了如下改進：

進一步，在圖像重建后，還包括對重建得到的圖像進行消噪聲處理，得到微納結構樣品的成像結果，包括：

根據(jù)重建得到的圖像，確定像素分割閾值；

依次判斷所述微納結構重建結果中每一像素點的像素值，若大于所述像素分割閾值，則保留；否則，將該像素點的像素值置為0。

進一步，所述圖像重建，包括：

分別比較所述兩個或多個微納結構樣品的成像圖像中相應位置像素點的像素值大小，將最大的像素值作為所述微納結構重建結果中對應像素點的像素值。

進一步，當分別從兩個方向入射光源時，第二次光源的入射方向為第一次激光的出射方向。

本發(fā)明還提供了一種微納結構成像裝置，包括：

用于激發(fā)表面等離激元并承載待成像微納結構樣品的表面等離激元激發(fā)平面；

調(diào)控激發(fā)單元，用于調(diào)節(jié)光源入射角度，以激發(fā)表面等離激元；

圖像傳感器，用于當分別從兩個或多個不同的方向入射光源并在所述微納結構樣品位置激發(fā)表面等離激元時，獲得對應的兩個或多個微納結構樣品的成像圖像；

圖像處理單元，用于基于所述兩個或多個微納結構樣品的成像圖像進行圖像重建，得到微納結構樣品的成像結果。

在上述方案的基礎上，本發(fā)明還做了如下改進：

進一步，所述外界調(diào)控激發(fā)單元包括：光源發(fā)射器、擴束組合鏡組、偏振片、二維線性電動平臺、第一透鏡、第一反射鏡、第二透鏡、第二反射鏡、薄膜分束器、油浸物鏡；