CN106707490A - 一种载玻片型超半球固浸显微系统 - Google Patents

一种载玻片型超半球固浸显微系统 Download PDF

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Abstract

本发明属纳米光学检测领域，具体涉及一种载玻片型超半球固浸显微系统。本发明装置由半球和厚度为r/n的载玻片构成，半球和载玻片是同种材料，其中r是半球的半径，n是半球的折射率。载玻片一面与半球的赤道面重合，载玻片的另一面与半球的球心距离为r/n，半球和载玻片的重合面上滴加与小球折射率匹配的油。这种透镜及载物装置能够将显微物镜的数值孔径最高提高n2倍，显微镜观测样品时，观测样品放置在载玻片远离小球的一面，更换样品时，可直接更换载玻片，不同更换半球，且容易拆装，不会导致样品污染载物台，对其他测量产生影响，成本低，是一种理想的测量器件。

Description

一种载玻片型超半球固浸显微系统
技术领域
本发明属于纳米光学检测领域。具体涉及一种载玻片型超半球固浸显微系统。
背景技术
固浸透镜技术是在样品和物镜之间使用固体材料进行填充，从而提高光学显微系统的各项性能的技术，由于固体的折射率远大于液体的折射率，因此固体固浸透镜技术可以极大地提高物镜的数值孔径，从而提高显微镜的分辨率。
目前常用的固体浸透镜有两种基本形式。一种是半球型SIL，另一种是超半球型SIL。半球型SIL将物镜的数值孔径提高n倍，n是半球材料的折射率，而超半球将物镜的数值孔径提高n2倍，半球的加工要求和成本远低于超半球的要求和成本，且半球是标准件容易购买，本专利提出一种半球加特定厚度的载玻片能够达到超半球型固体浸透镜的效果，不仅大大降低了加工要求，同时更换样品时，只需要替换载玻片不需要替换半球，这极大的节约了检测成本。
发明内容
针对现有的载物装置污染载物台半球和显微物镜数值孔径不足的问题，本发明提供一种能够达到足够数值孔径且样品附着在载玻片上不会污染半球的装置。
为了达成上述目的，本发明采用的技术方案为：
设计一种载玻片型超半球固浸显微系统，包括：
折射率为n的半球，半径为r；厚度为r/n的载玻片，折射率仍为n；折射率为n的油，滴加在半球和载玻片之间，排除空气，使平面紧密接触；
所述载玻片放在半球的平面上；
所述载物装置能够达到n2×NA的有效数值孔径，NA为物镜的数值孔径，且样品附着在载玻片上，只需要更换载玻片，不会污染半球。
本发明的上述技术方案具有如下优点：
1)能够达到n2×NA的有效数值孔径，满足观察需要。
2)样品附着在载玻片上，只需更换载玻片，样品不会接触半球，防止半球污染。
3)半球的加工容易，加工成本低，半球的多次使用极大的降低了实验成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍。
图1，装置主视图；
图1中，1为样品，2为盖玻片，3为油，4为半球，5为显微物镜。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1示出了根据本发明的一种类超半球型透镜及载物装置的一个优选实施例。如图1所示半球的半径为r，半球所用材料的折射率为n，此时载玻片的厚度为r/n，载玻片所选材料的折射率也为n。
载玻片和半球的的接触面上滴加与两者折射率匹配的油，油可以使半球和载玻片充分接触同时排除两者接触面上的空气，将此配镜装置加在显微物镜上时，当所加油的折射率和小球的折射率相等时，显微物镜的有效数值孔径可由原来的NA增为n2NA。
待测样品放置在载玻片远离半球的一面上，当观测完毕需要更换样品时，同时更换载玻片，但保留半球。这样能够达到超半球配镜的增益效果，但同时能够在更换样品时能够让半球多次使用，而超半球一次测量之后更换样品时超半球也受到污染而影响下一次的测量。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种载玻片型超半球固浸显微系统，包括：
折射率为n的半球，半径r；
厚度为r/n的载玻片，载玻片材料折射率仍为n；
载玻片放在半球的赤道面上，半球与载玻片接触面上滴加与两者折射率匹配的油。
2.根据权利要求1所述的一种载玻片型超半球固浸显微系统，其特征在于，载玻片放在半球平面上后，显微物镜有效数值孔径能够达到n2乘上耦合显微物镜的NA。
3.根据权利要求1所述的一种载玻片型超半球固浸显微系统，其特征在于，可将样品附着在载玻片上，对同一半球，更换样品时，只需替换载玻片，样品附着在配套的载玻片上，不会污染半球或载物台。
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