阵列式径向偏振共焦扫描超分辨测量方法与理论研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51475111
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0511.机械测试理论与技术
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

To address the problem of array confocal system's resolution decline which is caused by the system inherent coupling superposition and panning effects, we propose a high-density, high-resolution and high noise immunity of the array confocal scanning and sensing method. Research: 1) Establish diffracted light field imaging model under polarized light of array radial polarization based on vector diffraction theory, improve the ability to detect three-dimensional space of the system by modulating the optical field distribution characteristics of point source array. 2) Dynamic change the grating structure through the spatial light modulator based on the blazed characteristics, in order to realize the collimating light deflection in succession and complete a wide range of high-density arrays of confocal scanning measurement, while suppressing the point light source array optical coupling effects between adjacent. 3) Present a method of collecting continuous phase pupil filter optimization of optical symmetrical shift focus, in order to improve the properties of the focusing spot of the light intensity distribution through the polarization mode conversion method, improve the ability to distinguish the three-dimensional system, expand the measurement range and suppress common mode interference. 4) There are three main technical indicators: the axial resolution is 20nm, the horizontal scanning interval is 0.2um, an imaging contains 225 points. If the project is complete, we can solve the contradiction among high-density measurements, wide field of view, and three-dimensional resolution, they all exist in an array of confocal system; the project enables confocal system array, digitization, and expand its application areas.
针对阵列共焦系统中固有的耦合叠加效应和平移效应所引起的系统分辨力下降的问题,提出一种具有高密集度、高分辨力和高噪声抑制能力的阵列式共焦扫描传感方法。研究内容:1)建立基于矢量衍射理论的阵列径向偏振光照明下衍射光场成像模型,通过调制阵列点光源光场分布特性,提高系统三维空间探测能力;2)基于闪耀特性通过空间光调制器动态改变光栅结构,以实现准直光连续偏转和高密集度阵列大范围共焦扫描测量,同时抑制点光源阵列相邻光路之间的耦合效应;3)提出一种收集光路对称移焦的连续相位光瞳滤波器优化方法,并通过偏振模式转换方法改善聚焦光斑光强分布特性,提高系统的三维分辨能力扩大测量范围,同时抑制共模干扰。4)主要技术指标,轴向分辨力为20nm,横向扫描间隔0.2um,一次成像225个点。该项目的完成可解决阵列共焦系统中存在的高密集测量、宽视场与三维分辨力之间的矛盾;使共焦系统阵列化、数字化,并拓展其应用领域。

结项摘要

为了提高共焦显微测量系统的测量扫描效率,同时兼顾系统三维探测分辨力,本课题提出了阵列式径向偏振共焦扫描超分辨测量方法与理论研究。主要研究内容:1)利用矢量衍射理论,针对大数值孔径显微物镜成像建立了共焦显微系统在径向偏振光照明下,衍射光场成像的数学模型,揭示了大数值孔径物镜对径向偏振照明光的聚焦成像规律,并在此基础上,研究了光瞳滤波器对径向偏振聚焦场的调制特性,理论分析和实验表明,利用径向偏振照明可有效提高系统横向分辨力,但在一定程度上降低了系统的轴向分辨力;2)提出了闪耀光栅偏转扫描方法,利用空间光调制器模拟闪耀光栅,通过改变闪耀光栅周期可实现光束的偏转,从而实现共焦系统的横向扫描,实验表明该方法可以实现阵列光束的高密集连续扫描,有效提高系统的扫描测量效率;3)针对径向偏振光改善共焦系统横向分辨力但同时降低轴向分辨力的问题,提出了在收集光路部分加入移焦相位光瞳滤波器,以实现双路差动共焦显微测量,该方法可实现在不改变横向分辨力的前提下,使原有系统的轴向分辨力提高2倍,该方法可弥补由径向偏振光引起的轴向分辨力下降的问题,同时可抑制系统光强变化等共模干扰。实验结果表明,该方法可有效提高系统的三维分辨力,且能够实现阵列共焦高效率扫描测量,该方法可应用于微结构器件的三维形貌测量,具有非常重要的实际应用价值和广阔的应用前景。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(6)
Correction for mapping errors in non-null test of aspheric surface
非球面非空测试中贴图误差的修正
  • DOI:
    10.2971/jeos.2015.15032
  • 发表时间:
    2015-06
  • 期刊:
    Journal of the European Optical Society-Rapid Publications
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    Mengqian, Z.;Siwen, Y.;Zhigang, F.;Jian, L.
  • 通讯作者:
    Jian, L.
Error correction for rotationally asymmetric surface deviation testing based on rotational shears
基于旋转剪切机的旋转不对称表面偏差测试误差修正
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Applied Optics
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Liu, Pengfei;Xing, Yaolong;Tan, Jiubin;Liu, Jian
  • 通讯作者:
    Liu, Jian
Absolute spherical surface metrology by 2 differencing rotation maps
通过 2 个不同的旋转图进行绝对球面计量
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Apllied Optics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王伟波
  • 通讯作者:
    王伟波
Heterodyne confocal microscopy using symmetrical shifted-focus phase filters
使用对称移焦相位滤波器的外差共焦显微镜
  • DOI:
    10.1364/oe.26.030183
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Optics Express
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Huang Xiangdong;Tan Jiubin;Wang Weibo
  • 通讯作者:
    Wang Weibo
Non-iterative dartboard phase filter for achieving subwavelength multifocal arrays by cylindrical vector beams
用于通过圆柱矢量光束实现亚波长多焦点阵列的非迭代飞镖板相位滤波器
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Optics Express
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    关键;刘楠;陈晨;黄向东
  • 通讯作者:
    黄向东

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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