[发明专利]一种测定微球或介质折射率的方法及其应用

权利要求书

1.一种测定微球或介质折射率的方法，其特征在于包括下述步骤：对浸没在折射率比其较小的介质中的微球在平行光照射下成像，测定微球像的半径R及其中心亮圆的半径r两者比值，在已知介质折射率情况下准确测定微球折射率，而在已知微球折射率情况下准确测定介质的折射率；所述微球为各种形态的光学透明微小球体；所述介质为各种形态的光学透明物质。

2.根据权利要求1所述的测定微球或介质折射率的方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)将微球粒子浸没在折射率比其小的介质中，然后在平行光照射下成像，其像的特征为一外周边缘为一暗环的亮圆，且暗环的粗细与微球折射率与其所浸没介质折射率的差值成正比；

(2)测定微球像的半径R及其中心亮圆的半径r，计算两者比值X＝r/R；

(3)利用方程式：

n2=n1(38X2+X4-X63+3X28X2+X4-X63+14)-12,---(A)]]>

式中：n₁为介质折射率；n₂为微球折射率在已知介质折射率n₁的情况下，测得微球折射率n₂；或反过来，利用已知折射率n₂的微球，测得其所浸没介质的折射率n₁。

3.根据权利要求1或2所述的测定微球或介质折射率的方法，其特征在于：所述平行光照射具体采用相衬显微镜提供照明。

4.根据权利要求1或2所述的测定微球或介质折射率的方法，其特征在于：所述微球是固态、液态或气态；所述介质为各种液态或气态以至固态的光学透明物质。

5.权利要求1或2所述的测定微球或介质折射率的方法的应用，将微球作为感应器来测定非均匀介质或生物活体内的折射率分布，同时在非均匀介质或生物活体内要测定的位置放置多个微球进行测量；要进行实时监测或快速测定介质或生物活体内的折射率随时间的变化时，采用快速摄像机进行录像或快速拍摄，然后再通过分解图像，分析每一帧图像中各微球像的半径R及其中心亮圆的半径r，来计算出每一微球所处微区的折射率。

6.权利要求5所述的测定微球或介质折射率的方法的应用，在采用已知折射率微球的情况下，采用快速摄像系统对微球的像进行拍摄，便测定非均匀介质或处于临界状态下的介质每一局域的折射率及其随时间的变化，以及空间的分布状态。

7.权利要求1或2所述的测定微球或介质折射率的方法的应用，将微球作为感应器来测定非均匀介质或生物活体内的折射率分布，从而测定出其物质浓度或温度。

8.权利要求6所述的测定微球或介质折射率的方法的应用，用于测定混合流体空间不同点的折射率或浓度变化、相变临界点的折射率或浓度或温度分布的动态变化、生物体内分子结构与浓度的变化。