光学显微镜检查的图像对比度增强制造技术

一种对物体成像的方法包括：将物体支撑在样本架的等离子体层上，其中等离子体层限定了与物体相邻的亚微米结构的周期性阵列；将样本架暴露于光，从而：光的第一部分透射过：(i)等离子体层，但不透射过物体，或者(ii)等离子体层和物体的第一部分；并且光的第二部分透射过等离子体层和物体的至少第二部分；其中光与至少等离子体层相互作用，从而：第一部分的透射光的特征在于具有一个或多个第一表面等离子体共振峰，并且第二部分的透射光的特征在于具有一个或多个第二表面等离子体共振峰，一个或多个第二表面等离子体共振峰由于物体影响在等离子体层内传播的等离子体而与第一表面等离子体共振峰产生波长偏移；并且通过第一部分和第二部分的透射光来构造物体的图像，从而能够对物体进行空间分辨。

Image contrast enhancement of optical microscopy

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学显微镜检查的图像对比度增强
本公开涉及用于光学显微镜检查的方法、装置和设备。更具体地，本公开涉及用于增强光学显微镜中样本的图像对比度的方法、装置和设备。
技术介绍
17世纪，列文虎克(Leeuwenhoek)将光学显微技术应用于生物学，这成为了生命科学领域的关键时刻。从那时起，显微镜经历了不断的发展，这包括引入了相差显微镜，通过相差显微镜，可以研究通常不散射或吸收很多光并且否则看起来是透明的的活细胞。相差显微技术利用通过标本的光程长度的变化，光程长度是材料的折射率及其厚度的函数。通过适当的设置，不同光程长度的光线之间的干涉会导致相长干涉和相消干涉，这导致根据光振幅的变化使样本中的相位信息可视化。相差显微技术尽管取得了巨大的成功，但是仍然存在许多缺点，这些缺点包括可能引入伪影(artefact)，例如，所谓的"光晕"效应，即在被成像物体的边缘之外出现了一些虚光。因此，光晕效应大大地降低了相差显微技术的空间分辨率。用于增强光学显微技术的对比度的另一相关技术是由乔治·诺马斯基(GeorgesNomarski)研发的差分干涉对比(D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对物体成像的方法，包括：/n将所述物体支撑在样本架的等离子体层上，其中所述等离子体层限定了与所述物体相邻的亚微米结构的周期性阵列；/n将所述样本架暴露于光，使得：/n所述光的第一部分透射过：(i)所述等离子体层，但不透射过所述物体，或者(ii)所述等离子体层和所述物体的第一部分；并且/n所述光的第二部分透射过所述等离子体层和所述物体的至少第二部分；/n其中所述光与至少所述等离子体层相互作用，使得：/n第一部分的透射光的特征在于一个或多个第一表面等离子体共振峰，并且/n第二部分的透射光的特征在于一个或多个第二表面等离子体共振峰，所述一个或多个第二表面等离子体共振峰由于所述物体影响在所述等...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170522 AU 20179019401.一种对物体成像的方法，包括：
将所述物体支撑在样本架的等离子体层上，其中所述等离子体层限定了与所述物体相邻的亚微米结构的周期性阵列；
将所述样本架暴露于光，使得：
所述光的第一部分透射过：(i)所述等离子体层，但不透射过所述物体，或者(ii)所述等离子体层和所述物体的第一部分；并且
所述光的第二部分透射过所述等离子体层和所述物体的至少第二部分；
其中所述光与至少所述等离子体层相互作用，使得：
第一部分的透射光的特征在于一个或多个第一表面等离子体共振峰，并且
第二部分的透射光的特征在于一个或多个第二表面等离子体共振峰，所述一个或多个第二表面等离子体共振峰由于所述物体影响在所述等离子体层内传播的等离子体而与第一表面等离子体共振峰产生波长偏移；并且
通过第一部分的透射光和第二部分的透射光来构造所述物体的图像，从而能够对所述物体进行空间分辨。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括分析所述图像，以对所述物体进行空间分辨。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述光具有在200nm至900nm范围内的多个波长。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中第一表面等离子体共振峰和第二表面等离子体共振峰中的至少一个在处于300nm至800nm范围内的波长处具有峰强度。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述亚微米结构布置成周期性阵列，所述亚微米结构之间的间隔在200nm至500nm的范围内。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述亚微米结构具有处于50nm至300nm范围内的最大尺寸。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述亚微米结构是穿透所述等离子体层的孔。


8.根据权利要求7所述的方法，其中所述孔的形状是以下任何一种或多种：圆形、圆环形、椭圆形、十字形和包括多个相交的细长臂的形状。


9.根据权利要求8所述的方法，其中相邻的细长臂之间的角度在30°至90°的范围内。


10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括将所述样本架和所述物体暴露于偏振光。


11.根据权利要求10所述的方法，其中以相对于孔的所述周期性阵列的第一轴的第一偏振角使所述偏振光发生线性偏振，所述周期性阵列具有沿着所述第一轴的所述亚微米结构的第一间距，所述第一间距与沿着第二轴的亚微米结构的第二间距不同，并且所述第二轴定向为与所述第一轴呈一定角度。


12.根据权利要求11所述的方法，还包括将所述样本架和物体暴露于以相对于所述第一轴的第二偏振角的线性偏振光。


13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，使用光学显微镜来执行所述方法。


14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述等离子体层由选自Al、Ag、Au、Ni、Pt和Pd中任何之一的一种或多种金属形成。


15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述等离子体层的厚度在20nm至300nm的范围内。


16.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述样本架包括：基板，连接到所述等离子体层的第一表面的至少一部分，以为所述等离子体层提供机械支撑。


17.根据权利要求16所述的方法，其中所述基板是光学透明的，使得透过所述基板的光学透射率大于零，并且所述基板化学隔离所述第一表面。


18.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述样本架包括：光学透明保护层，粘结到所述等离子体层的第二侧，以隔离所述等离子体层。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·巴拉乌尔，B·艾比，
申请(专利权)人：乐卓博大学，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU