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《2011西部光子学学术会议论文摘要集》2011年
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基于数字全息显微术的粒子轴向位置测量

邸江磊  赵建林  张颜艳  王骏  王倩  
【摘要】:针对微米尺寸量级的粒子场测量,普通光学显微镜在使用放大倍率较高的显微物镜时,其景深往往很小,需要沿光轴方向借助一机械扫描装置扫描整个待测量样品区域,以获得整个区域内的粒子场分布,并不适用于动态粒子场的测量过程。利用数字全息术,可以通过记录单幅数字全息图,并对此全息图进行数值重建,实现待测量粒子场的分层聚焦,实时获取和测量具有较大景深范围的粒子场,并进一步分析得到粒子场中的粒径、空间分布、运行速度等信息。因此,数字全息术可以应用于粒子测速技术和粒子场诊断等。而粒子的轴向位置的准确测量对于粒子空间位置分析或者粒子图像测速技术等至关重要。本文通过在同轴数字全息光路中引入一显微物镜来测量微米尺寸量级的粒子场。文中首先分析了这一同轴数字全息显微装置的理论轴向分辨率和景深,之后给出粒子准确聚焦位置的理论和实验判据,进一步提出通过搜索单一粒子的整个数值重建距离范围以准确探测粒子的轴向位置。实验结果证实了这一方法的有效性。

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