【技术实现步骤摘要】
基于环形扫描照明的定量相衬层析显微装置和方法
[0001]本专利技术属于显微成像
，具体涉及一种基于环形扫描照明的定量相衬层析显微装置和方法。
技术介绍
[0002]光学显微镜自诞生以来在诸多领域扮演着重要的角色。利用光波的自有属性，研究人员专利技术了一系列有针对性的显微成像技术。例如，利用光波的振幅属性，研究人员专利技术了明场显微镜，物质对光波的吸收越多，其在成像视野中呈现得越暗。因此，基于振幅的显微技术不适用于透明的样品。自然界中存在大量的透明样品，当光波穿过这些样品时，它的振幅不会发生变化；但受样品的结构和尺寸等的影响，光波穿过这些透明样品时，其相位会发生相对性的变化。基于此，1935年荷兰科学家泽尼克提出了相衬显微镜，他通过将光波的相位信息转化为探测器可识别的强度信息，首次对传统明场显微镜无法观测到的透明样品进行了高对比度成像。样品对光波相位的影响程度取决于样品的折射率分布及厚度变化，也就是说，样品的折射率与周围介质的折射率差异越大或者样品越厚，则样品对光波相位的影响程度就越大，利用相衬显微镜观察到的图像对比度...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于环形扫描照明的定量相衬层析显微装置，其特征在于，包括沿光路方向依次设置的平行光产生模块、光旋转模块、显微物镜(9)、镜筒透镜(11)、第二薄透镜(13)、空间光调制器(14)、第三薄透镜(15)和图像采集模块(16)，其中，所述平行光产生模块用于产生部分相干的平行光；所述光旋转模块用于将所述平行光转换为对称的多角度倾斜照明光；在特定角度的倾斜照明下，样品在所述显微物镜(9)的前焦面处能够产生不受样品影响的背景光和包含样品信息的散射光，并且所述背景光和散射光经过所述显微物镜(9)的空间傅里叶变换作用后在所述显微物镜(9)的后焦面处产生频谱分布；所述空间光调制器(14)位于所述第二薄透镜(13)和所述第三薄透镜(15)的共焦面处，所述空间光调制器(14)用于仅对所述背景光进行相位调制，所述图像采集模块(16)用于采集在特定角度的倾斜光照明下由样品散射光和经调制的背景光产生的四张干涉相移图。2.根据权利要求1所述的基于环形扫描照明的定量相衬层析显微装置，其特征在于，所述平行光产生模块包括沿光轴方向依次设置的发光光源(1)、工业镜头(2)、多模光纤(3)和第一薄透镜(4)，其中，所述发光光源(1)用于产生部分相干的光束，所述工业镜头(2)用于对光束进行缩放并耦合至所述多模光纤(3)的输入端口，所述多模光纤(3)的输出端口位于所述第一薄透镜(4)的焦点处，使得从所述多模光纤(3)的输出端口出射的发散光经过所述第一薄透镜(4)的准直作用后变成平行光。3.根据权利要求2所述的基于环形扫描照明的定量相衬层析显微装置，其特征在于，所述发光光源(1)为发光二极管。4.根据权利要求2所述的基于环形扫描照明的定量相衬层析显微装置，其特征在于，所述发光光源(1)是包括沿光路方向依次设置的激光器(1_1)、物镜(1_2)和旋转毛玻璃(1_3)的模块，其中，所述激光器(1_1)用于发出准直相干光束，所述物镜(1_2)用于对所述准直相干光束进行会聚作用；所述旋转毛玻璃(1_3)位于所述物镜(1_2)的后焦面处，用于对来自所述物镜(1_2)的光束进行散射。5.根据权利要求1所述的基于环形扫描照明的定量相衬层析显微装置，其特征在于，所述光旋转模块包括可调光阑(5)、第一反射镜(6)和第二反射镜(7)，其中，所述可调光阑(5)用于调节入射的平行光的口径大小；所述第一反射镜(6)和所述第二反射镜(7)固定在同一个旋转器上，所述旋转器的旋转轴线与所述可调光阑(5)射出的平行光同轴，并且所述第一反射镜(6)和所述第二反射镜(7)能够同时沿所述旋转轴线转动，使得来自所述可调光阑(5)的平行光经过旋转的所述第一反射镜(6)和所述第二反射镜(7)的反射作用后始终对同一视野进行均匀倾斜照明。6.根据权利要求1所述的基于环形扫描照明的定量相衬层析显微装置，其特征在于，还包括第...
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