单次曝光高数值孔径脉冲激光相干衍射成像装置、使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种单次曝光高数值孔径脉冲激光相干衍射成像装置及使用方法，所述装置包括沿光束前进方向依次共轴设置有脉冲激光器(1)、衰减片(2)、偏振镜(3)、第一透镜(4)、光阑(5)、样品台(6)、反光镜组(7)、带孔反光镜(8)、光束收集器(9)；沿反光镜组(7)的反射光束前进方向依次设置有第二透镜(10)液氮冷却CCD图像传感器(11)；带孔反射镜(8)的反射光束前进方向设置有普通CCD图像传感器(12)，所述液氮冷却CCD图像传感器(11)和普通CCD图像传感器(12)均与计算机(13)连接。采用本发明专利技术的装置，能够同时获取高角度和中央衍射光斑，提高三维重建精度。

Single exposure high numerical aperture pulse laser coherent diffraction imaging device and method

The invention discloses a single exposure high numerical aperture laser coherent diffraction imaging device and method of use, the device includes coaxial pulse laser is arranged along the forward direction of the beam (1), (2), attenuation plate polarizer (3), the first lens (4), diaphragm (5), the sample table (6) and mirror group (7), with a hole mirror (8), beam collector (9); the reflectors (7) of the reflected beam direction is provided with a second lens (10) liquid nitrogen cooling CCD image sensor (11); hole reflector (8). The reflected beam direction is provided with an ordinary CCD image sensor (12), the liquid nitrogen cooled CCD image sensor (11) and CCD image sensor (12) and (13) connected to the computer. By using the device, the high angle and the central diffraction spot can be obtained at the same time, and the precision of 3D reconstruction can be improved.

【技术实现步骤摘要】
单次曝光高数值孔径脉冲激光相干衍射成像装置及方法
本专利技术属于激光相干衍射成像领域，尤其涉及一种单次曝光高数值孔径脉冲激光相干衍射成像装置及方法。
技术介绍
相干衍射成像利用先进光源，如同步辐射光源、高次谐波光源、X射线激光器、自由电子激光器和可见光激光器，结合相位恢复算法，将衍射图像反向计算为样品的结构图像。其优势在于成像样品不需要标定，可定量和分辨率较高。目前该成像方法已经实现了多种纳米材料和生物细胞的二维和三维成像。三维成像对于理解材料和生物组织结构和功能的关系有重要的作用。对于电子显微镜，样品较厚时，通过切片获得单层图像，再组合成三维图像，样品较小时，则通过旋转样品获得三维图像；对于共聚焦显微镜，通过将光束聚焦在样品的不同深度，逐点扫描获得三维图像；对于自由电子激光器，则是将大量相同样品不同取向的图像组合成三维图像。单次曝光的三维成像仍然是众多成像方法追求的共同目标，上述这些成像方法要获得单次曝光的三维成像还存在一定的困难。众所周知，电磁波通过散射样品时，远场的散射信号是散射势对Ewald球上振幅的调制。当散射信号覆盖的角度较小时，平面CCD上探测到的信号可以近似为Ewal本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单次曝光高数值孔径脉冲激光相干衍射成像装置，其特征在于，沿光束前进方向依次共轴设置有脉冲激光器(1)、衰减片(2)、偏振镜(3)、第一透镜(4)、光阑(5)、样品台(6)、反光镜组(7)、带孔反光镜(8)、光束收集器(9)；沿反光镜组(7)的反射光束前进方向依次设置有第二透镜(10)液氮冷却CCD图像传感器(11)；带孔反射镜(8)的反射光束前进方向设置有普通CCD图像传感器(12)，所述液氮冷却CCD图像传感器(11)和普通CCD图像传感器(12)均与计算机(13)连接。

【技术特征摘要】
1.一种单次曝光高数值孔径脉冲激光相干衍射成像装置，其特征在于，沿光束前进方向依次共轴设置有脉冲激光器(1)、衰减片(2)、偏振镜(3)、第一透镜(4)、光阑(5)、样品台(6)、反光镜组(7)、带孔反光镜(8)、光束收集器(9)；沿反光镜组(7)的反射光束前进方向依次设置有第二透镜(10)液氮冷却CCD图像传感器(11)；带孔反射镜(8)的反射光束前进方向设置有普通CCD图像传感器(12)，所述液氮冷却CCD图像传感器(11)和普通CCD图像传感器(12)均与计算机(13)连接。2.如权利要求1所述的脉冲激光相干衍射成像装置，其特征在于，所述反光镜组(7)、带孔反光镜(8)和两个CCD图像传感器(11、12)均设置在的步进架上，能够左右、上下、前后移动。3.如权利要求1所述的脉冲激光相干衍射成像装置，其特征在于，所述反射镜组(7)由多个彼此分离的共面平面镜组成，光束透过反射镜组的间隙到达带孔反射镜(8)。4.如权利要求1所述的脉冲激光相干衍射成像装置，其特征在于，光阑放在透镜焦点靠近光源的位置上。5.如权利要求1所述的脉冲激光相干衍射成像装置，其特征在于，样品台放在激光的腰斑处。6.如权利要求1所述的脉冲激光相干衍射成像装置，其特征在于，液氮冷却CCD的像素数是1300×1340，像素大小为20微米；普通CCD的像素数是656×492，像素大小为5.6微米。7.一种如权利要求1-6任一项所述脉冲激光相干衍射成像装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：打开脉冲激光器，调整光路中各器件位置，使得脉冲激光通过光路；第二步：将样品固定到样品台...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑，周成壮，李小龙，吴大同，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：山东,37