新型三维动态光学显微镜

西安工业大学田爱玲团队自主设计、研发的新型三维动态光学显微镜,基于目前的动态观察显微镜和测量用的扫描三维显微镜的应用现状,采用数字全息技术原理,记录携带有被观测物体轮廓或相位信息的单帧数字全息干涉图,利用计算机数值重建算法对所记录的全息图进行数值重建获得被观测物体的相位和振幅信息,从而完成被测物体三维形貌的重构,达到非接触、全场、动态观察、测试、记录和存储的功能。最终研制三维动态光学显微镜样机获得国家外观专利许可(ZL201830159740.9),实现了微观形貌的纳米级测量、并可延伸至动态测试,其主要技术指标有:① 空间采样为1 280*1 024;② 横向分辨率为0.5 μm;③ 纵向分辨率为5 nm;④纵向测量深度为平滑样品根据视场深度而定,台阶样品不超过半个波长。与其它显微技术相比,数字全息显微术有其独特的优点:① 能够记录和再现物体的三维信息,且具有较高的分辨率;② 对样本物体的影响较小;③ 设备简单,成本低廉;④ 操作简便,可实现动态测试;⑤ 对测量环境要求不高。因此,本项目的产业化能够促进光学显微镜的更新换代,符合国家产业政策的发展方向。该项目的研究技术将在很大程度上改善我国相关领域在测量观察方面的现状,有助于相关行业的技术进步。目前市场空间较大,符合行业的发展方向,技术门槛较高,可应用于微小物体的形貌检测、微形变分析以及生物细胞形态测量等多个领域,实现实时三维观测。