【技术实现步骤摘要】
一种基于单光子计数二维成像的装置及方法
本专利技术涉及纳米成像领域，具体涉及一种基于单光子计数二维成像的装置及方法。
技术介绍
目前，对纳米材料的检测手段和表征方法有透射电子显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜等技术。例如高分辨率的扫描电子显微镜能够对晶粒尺寸为20nm的钛酸钡陶瓷扫描成像。但是高分辨率的扫描电子显微镜只能得到纳米级别材料的形貌观察或者进行尺寸检测，不能无损的得到较大尺寸物体的整体结构信息。另外发展起来的荧光成像系统，虽然能够实现几十纳米的空间分辨率，但由于物体的自体荧光现象和激发光信号的残留造成较大背景噪声，严重影响信号的采集和定量分析，对成像质量造成一定影响。本专利专利技术的一种基于单光子计数二维成像的装置及方法，不仅可以实现对纳米材料的外貌观察，还可以通过对聚焦点的移动实现图像的层析，建立起一系列不同高度上的高分辨率光学断层图像，配合计算机图像处理技术的使用，便可实现细微结构的三维成像。本专利技术采用单模激光器实现了衍射极限尺度，达到1um的精度分辨率，扫描电机控制精度是29nm。根据衍射极限定...
【技术保护点】
1.一种基于单光子计数二维成像的装置，其特征在于，包括真空气室（1）、非球面镜（4）、激光器（3）、位移平台（7）、准直装置、高速扫描振镜（10）、耦合器（11）、单光子计数器（12）、数据采集卡和计算单元；/n所述真空气室（1）的一侧面镀有减反射膜，所述真空气室（1）用于放置待测纳米光纤（2），所述激光器（3）发出的激光经单模光纤传入待测纳米光纤（2）；所述非球面镜（4）设置在真空气室（1）内，用于收集待测纳米光纤（2）散射出来的光信号；所述位移平台（7）上设置有第一45度反射镜（5）和第二45度反射镜（6），所述非球面镜（4）收集的散射光信号经第一45度反射镜（5）和第...
【技术特征摘要】
1.一种基于单光子计数二维成像的装置，其特征在于，包括真空气室（1）、非球面镜（4）、激光器（3）、位移平台（7）、准直装置、高速扫描振镜（10）、耦合器（11）、单光子计数器（12）、数据采集卡和计算单元；
所述真空气室（1）的一侧面镀有减反射膜，所述真空气室（1）用于放置待测纳米光纤（2），所述激光器（3）发出的激光经单模光纤传入待测纳米光纤（2）；所述非球面镜（4）设置在真空气室（1）内，用于收集待测纳米光纤（2）散射出来的光信号；所述位移平台（7）上设置有第一45度反射镜（5）和第二45度反射镜（6），所述非球面镜（4）收集的散射光信号经第一45度反射镜（5）和第二45度反射镜（6）反射，以及所述准直装置准直后入射到高速扫描振镜（10），所述高速扫描振镜（10）反射的散射光信号经所述耦合器（11）入射至所述单光子计数器（12），所述数据采集卡用于采集单光子计数器（12）进行光电转化后得到的电信号并发送至所述计算单元；
所述高速扫描振镜（10）的镜片由伺服电机驱动沿X轴方向和Y轴方向旋转，以实现对纳米光纤（2）的二维扫描；所述位移平台（7）用于驱动所述第一45度反射镜（5）和第二45度反射镜（6）沿Z轴方向移动，以使所述高速扫描（10）振镜对待测纳米光纤（2）的不同层面进行二维扫描；
所述X轴方向为垂直于装置所在平面的直线的方向，所述Y方向为待测纳米光纤所在直线的方向，所述Z方向为所述非球面镜（4）收集的散射光信号传播的方向。
2.根据权利要求1所述的一种基于单光子计数二维成像的装置，其特征在于，所述准直装置包括第一准直透镜（8）和第二准直透镜（9），所述非球面镜（4）收集的散射光信号依次经第一45度反射镜（5）和第二45度反射镜（6）反射，以及所述第一准直透镜（8）和第二准直透镜（9）后入射到高速扫描振镜（10）。
3.根据权利要求1所述的一种基于单光子计数二维成像的装置，其特征在于，所述激光器（3）采用FPV852s型单模激光器；非球面透镜（4）采用AL1512-B型非球面透镜；第一45度反射镜（5）和第二45度反射镜（6）采用750-1100nm的BBSQ2-E03型平面反射镜；位移平...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭龑强，张浩杰，郭晓敏，赵彤，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。