[发明专利]一种基于微球薄膜的超分辨显微镜系统

权利要求书

1.一种基于微球薄膜的超分辨显微镜系统，其特征在于：制备好的微球薄膜通过纳米控制台集成到已有的显微镜系统之上，样品亚衍射极限结构信息先经过薄膜中的微球，后由显微镜成像，获得超分辨效果。

2.根据权利要求1所述的一种基于微球薄膜的超分辨显微镜系统，其特征在于：利用薄膜实现微球的操控，薄膜的折射率小于微球的折射率，且具有很好的透明性。

3.根据权利要求1所述的一种基于微球薄膜的超分辨显微镜系统，其特征在于：可使用的介质微球包括折射率为1.46的二氧化硅微球、折射率为1.59的PS微球、折射率为1.9的钛酸钡微球、折射率为2.2的二氧化钛微球。

4.根据权利要求1所述的一种基于微球薄膜的超分辨显微镜系统，其特征在于：利用白光光源进行照明，微球可以收集物体更多的高频信息，从而获得超分辨效果，得到图像最清晰时即为调焦准确的位置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于微球薄膜的超分辨显微镜系统，其特征在于：采用薄膜操控介质微球，利用白光光源进行照明，得到图像最清晰时即为调焦准确的位置，从而实现超分辨率成像，在实现微球操控的同时，还能实现远场大面积超分辨成像，实现特征尺寸50nm的微纳结构测量。

6.一种基于微球薄膜的超分辨显微镜系统实现超分辨光学检测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤S1：制备好的薄膜中包含多个微球，利用纳米控制台将微球薄膜集成到已有的普通显微镜之上，精确调整微球薄膜三维空间位置；

步骤S2：白光光源经过显微镜，再经过介质微球，对样品进行照明；

步骤S3：通过目镜观测图像，进行成像分析，评估超分辨能力。

7.根据权利要求6所述的一种基于微球薄膜的超分辨显微镜系统实现超分辨光学检测方法，其特征在于：微球薄膜的厚度应大于微球直径，以保证良好的超分辨能力，可使用的介质微球包括折射率为1.46的二氧化硅微球、折射率为1.59的PS微球、折射率为1.9的钛酸钡微球、折射率为2.2的二氧化钛微球，微球直径范围为5um—200um。

8.根据权利要求6所述的一种基于微球薄膜的超分辨显微镜系统实现超分辨光学检测方法，其特征在于：照明采用白光光源，通过显微镜照明样品，可使用的显微镜倍数为20倍—100倍不等，且数值孔径(NA)范围为0.3—0.9。

9.一种基于微球薄膜的超分辨显微镜系统，其特征在于：包括目镜(1)，显微物镜(3)，微球薄膜(4)，纳米控制台(5)，待测样品(6)，白光光源(2)，样品台(7)和显微镜支座(8)，白光光源(2)为测量系统提供照明，先经过显微物镜(3)，再经过微球薄膜(4)对待测样品(6)进行照明；利用纳米控制台(5)将微球薄膜(4)集成到显微镜支座(8)上，并调节显微物镜(3)与微球薄膜(4)的相对位置，使得显微物镜(3)光轴与微球薄膜(4)中单个微球中心重合，且视场内微球形状清晰可见，固定两者位置关系，接着通过样品台(7)调节待测样品(6)的三维空间位置，待测样品(6)亚衍射极限结构信息由薄膜中微球收集，再经过显微物镜(3)，从目镜(1)中观测聚焦后的超分辨图像；使用的显微物镜放大倍数为20倍—100倍不等，且数值孔径(NA)范围为0.3—0.9。