[發明專利]衍射層析顯微成像系統及方法

在審

• 申請號: 202010500979.4
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN113758901A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 吳芹芹;黃偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45;G01N21/01
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

1.一種衍射層析顯微成像系統，其特征在于，包括：

承載片，包括透明載片和反射膜，所述透明載片包括相對的第一表面和第二表面，所述第一表面用于承載樣品，所述反射膜設置于所述第二表面上；

光路組件，用于產生參考光以及照射所述樣品的入射光，并對所述參考光、第一樣品光和第二樣品光進行合束；

顯微鏡組件，用于使所述入射光通過而照射到所述樣品背向所述第一表面的前表面和所述第一表面上，并且使第一樣品光和所述第二樣品光通過；

成像組件，用于采集合束后的所述參考光、所述第一樣品光和所述第二樣品光的干涉圖像；

其中，所述入射光照射到所述樣品的前表面時，所述入射光在所述樣品的前表面上進行反射和/或穿過所述樣品的前表面而生成所述第一樣品光；

所述入射光照射到所述第一表面，且在所述反射膜上進行反射而照射到所述樣品的背表面時，所述入射光在所述樣品的背表面上進行反射和/或穿過所述樣品的背表面而形成所述第二樣品光；

在所述樣品的前表面上進行反射而生成的所述第一樣品光和/或穿過所述樣品的背表面而生成的所述第二樣品光直接朝向所述顯微鏡組件；穿過所述樣品的前表面而生成的所述第一樣品光和/或在所述樣品的背表面上進行反射而生成的所述第二樣品光在所述反射膜上反射后直接朝向所述顯微鏡組件。

2.根據權利要求1所述的衍射層析顯微成像系統，其特征在于，所述光路組件包括：

光源，用于產生原始光；

分束器，用于對所述原始光進行分束以形成所述參考光和所述入射光；

合束器，用于對所述參考光、所述第一樣品光和所述第二樣品光進行合束。

3.根據權利要求2所述的衍射層析顯微成像系統，其特征在于，所述光路組件還包括：

第一準直擴束器，用于對所述入射光進行準直擴束；

振鏡，用于調整所述入射光的入射角度，以使所述入射光以不同的入射角經由所述合束器而入射到所述顯微鏡組件；

第二準直擴束器，用于對參考光進行準直擴束；

反射鏡組件，用于將準直擴束后的所述參考光反射至所述合束器。

4.根據權利要求3所述的衍射層析顯微成像系統，其特征在于，所述反射鏡組件包括：第一反射鏡和第二反射鏡；

所述第一反射鏡用于將準直擴束后的所述參考光反射至所述第二反射鏡，所述第二反射鏡用于將由所述第一反射鏡反射至其上的所述參考光反射到所述合束器。

5.根據權利要求1所述的衍射層析顯微成像系統，其特征在于，所述成像組件包括：偏振片和相機；

其中，合束后的所述參考光、所述第一樣品光和所述第二樣品光經過所述偏振片后到達所述相機。

6.根據權利要求1所述的衍射層析顯微成像系統，其特征在于，所述顯微鏡組件包括透鏡和物鏡，所述入射光依序經過所述透鏡和所述物鏡后照射到所述樣品背向所述第一表面的前表面和所述第一表面上；其中，所述第一樣品光和所述第二樣品光依序經過所述物鏡和所述透鏡后朝向所述光路組件。

7.一種衍射層析顯微成像方法，其特征在于，所述方法采用了如權利要求1至6任一所述的衍射層析顯微成像系統，所述方法包括：

將樣品承載于所述承載片的透明載片的第一表面上，所述透明載片的與所述第一表面相對的第二表面上設置有反射膜；

利用光路組件產生參考光以及照射樣品的入射光；

使所述入射光通過顯微鏡組件和所述反射膜而照射到所述樣品背向所述第一表面的前表面和朝向所述第一表面的背表面上，以產生第一樣品光和第二樣品光；

使所述第一樣品光和所述第二樣品光通過所述顯微鏡組件后在所述光路組件中與所述參考光進行合束；

利用成像組件采集合束后的所述參考光、所述第一樣品光和所述第二樣品光的干涉圖像；

其中，所述入射光照射到所述樣品的前表面時，所述入射光在所述樣品的前表面上進行反射和/或穿過所述樣品的前表面而生成所述第一樣品光；

所述入射光照射到所述第一表面，且在所述反射膜上進行反射而照射到所述樣品的背表面時，所述入射光在所述樣品的背表面上進行反射和/或穿過所述樣品的背表面而形成所述第二樣品光；

在所述樣品的前表面上進行反射而生成的所述第一樣品光和/或穿過所述樣品的背表面而生成的所述第二樣品光朝向所述光路組件；穿過所述樣品的前表面而生成的所述第一樣品光和/或在所述樣品的背表面上進行反射而生成的所述第二樣品光在所述反射膜上反射后朝向所述光路組件。