雷海 作品数:17 被引量:29 H指数:3 供职机构: 天津大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 天津市自然科学基金 更多>> 相关领域: 机械工程 一般工业技术 理学 自动化与计算机技术 更多>>
基于离轴显微干涉术的单幅干涉图相位求解 提出一种用于测量微结构表面形貌的离轴显微干涉术。该技术的实验装置为一优化的马赫曾德干涉仪。其特点为参考波是具有一定载频的倾斜波。在此技术中,应用CCD 记录离轴显微干涉图,并用傅里叶变换方法对记录的干涉图在傅里叶面进行频... 曾雅楠 雷海 常新宇 胡晓东 胡小唐关键词:表面形貌 离轴 载频 显微干涉 去卷积数字全息重构的微球位置精确测量 被引量:6 2015年 微球三维位置的精确测量是单分子力谱测量技术中的关键。采用同轴数字全息技术对微球的三维位置进行测量。通过同轴数字全息显微系统采集一系列微球的全息图像,利用瑞利-索末菲传播原理对全息图进行三维重构,同时对重构光场进行去卷积运算,消除了散斑、离焦信号等噪音,并对微球球心纵向光场分布进行多项式拟合,提高了微球三维位置测量精度。实验表明,该方法不仅能够对全视场中的微球进行并行测量,而且能够对交叠微球进行测量,纵向分辨力达到2 nm,在生物单分子动力学、粒子图像测速技术等研究领域具有重要意义。 雷海 常新宇 谢湘军 曾雅楠 胡晓东 胡小唐关键词:数字全息 单分子力谱 液态环境下微粒三维位置纳米级分辨力测量方法 本发明涉及数字全息显微测量领域以及微粒位置测量领域,为提出基于同轴数字全息显微技术及图像处理方法,实现复杂液态环境下多微粒三维位置纳米级分辨力测量。为此,本发明采取的技术方案是,液态环境下微粒三维位置纳米级分辨力测量方法... 胡小唐 雷海 胡晓东 常新宇 胡春光 李宏斌微球三维位置快速精密测量的新方法 被引量:3 2017年 为了实现对液态环境中微球三维位置的快速精密测量,尤其是轴向的测量分辨力和速度,基于离焦成像测量理论,结合并改进象限插值法和矢径投影算法,提出了一种新的方法,实现了对微球三维方向1nm测量分辨力的跟踪测量。该方法测量效率高,对单个粒子轴向位置的测量速率最快达到每秒上百帧甚至更高。进一步讨论了横向位置测量误差对轴向测量分辨力的影响,分析了轴向方向大范围的跟踪测量分辨力。通过和相同实验条件下的互相关方法对比,说明该方法在实际测量中具有可行性,在实现相同轴向测量分辨力的情况下测量效率更高。 姚成文 雷海 常新宇 胡春光 胡晓东 李宏斌 胡小唐液态中交叠微球的三维纳米级位置测量方法 被引量:3 2017年 微球跟踪技术是生物学动态过程的重要研究工具之一。为获取相关生物学信息,需要对微纳米尺度的微球进行三维位置的测量。在实际测量中,由于液态环境中微球间及微球与其他物质间存在相互作用力,微球图像交叠的现象难以避免。交叠微球图像会导致圆环特征的交错,采用传统方法难以实现特征识别,进而无法对其定位。针对这一问题,提出了全息重构聚焦法(HRFM),通过精确定位微球的横向位置,获取其三维位置。实验结果表明HRFM定位微球位置较传统方法更为精确,且尤其适用于交叠微球位置的测量,对单个微球和交叠微球的测量均能达到2nm的三维位移分辨力。 常新宇 曾雅楠 雷海 姚成文 卢钧胜 胡晓东关键词:数字全息 一种基于离心力测试单分子力谱装置 本发明公开了一种基于离心力测试单分子力谱装置,包括显微镜和与分子样品一端相连接的微球,所述分子样品的另一端与分子衬底的正面相连接,所述分子衬底垂直固定于旋转机械臂上方,所述分子衬底正面的旋转机械臂上依次设置有显微镜、相机... 胡小唐 雷海 胡晓东 胡春光 力宏斌文献传递 基于离轴显微干涉术的单幅干涉图相位求解(英文) 被引量:1 2015年 提出一种用于测量微结构表面形貌的离轴显微干涉术。该技术的实验装置为一个优化的马赫-曾德尔干涉仪。其特点为参考波是具有一定载频的倾斜波。该技术中应用CCD记录离轴显微干涉图,并用傅里叶变换方法对记录的干涉图在傅里叶面进行频谱滤波求解相位。不同于经典显微干涉术,离轴显微干涉图的载频较高,仅需单幅干涉图即可得到相位信息。因此该技术在测量中具有防振、快捷有效的特点。利用一个标准微台阶以及微孔阵列的形貌检测结果验证该技术的有效性,同时与轮廓仪的测试结果进行对比,证明结果一致。被测物也应用Mirau干涉显微镜进行测试,实验结果表明经典显微干涉图干涉信息载频不足,仅使用单幅干涉图不能得到正确相位,该组实验证明了离轴显微干涉术相对于传统显微干涉术的优越性。 曾雅楠 雷海 常新宇 胡晓东 胡小唐关键词:表面形貌 离轴 载频 显微干涉 双波长数字显微像面全息术测量微结构表面形貌 被引量:13 2013年 为了扩大传统双波长数字全息显微技术在实时微结构表面形貌测试中的有效测量视场,提高实时响应速度并降低噪声,将传统双波长数字全息术和数字显微像面全息术相结合,提出了一种双波长数字显微像面全息方法。该方法在记录像面全息图后,无需进行衍射重构,直接在全息面提取相位和强度信息达到测量样本形貌的目的。基于该方法对微米级高度的台阶结构进行三维形貌测试,同时对比了传统双波长数字全息显微系统和机械探针轮廓仪的微台阶测试结果。从三者的对比分析中可知,双波长数字显微像面全息的这种测试技术是有效可行的,且具有单曝光、全视场,响应速度快以及噪声较低的特点,对于阶跃高度达到微米级的微器件形貌测试尤为适用。 曾雅楠 汪飞 雷海 胡晓东 胡小唐关键词:全息 液态环境下微粒三维位置纳米级分辨力测量方法 本发明涉及数字全息显微测量领域以及微粒位置测量领域,为提出基于同轴数字全息显微技术及图像处理方法,实现复杂液态环境下多微粒三维位置纳米级分辨力测量。为此,本发明采取的技术方案是,液态环境下微粒三维位置纳米级分辨力测量方法... 胡小唐 雷海 胡晓东 常新宇 胡春光 李宏斌文献传递 光镊力谱系统微球位移的纳米精度测量 被引量:1 2015年 广泛用于生物单分子研究的光镊力谱技术,其皮牛级的力学测量性能依赖于光阱刚度和微球位移的精确测量.为实现纳米精度的位移测量能力,在分析背焦平面干涉法测量精度的基础上,提出了基于四象限光电探测器(QPD)和现场可编程门阵列(FPGA)开发板的测量方案,并建立了相应的测量系统.实验采用精密位移台驱动固定微球往复经过光阱,对系统的测量性能进行了标定.结果表明,该方案的探测灵敏度达到12.1 m V/nm,探测精度优于3 nm,探测分辨力小于1 nm,满足生物单分子拉伸力谱测试对微球位移探测的要求. 胡春光 章承伟 安然 雷海 胡晓东 李宏斌 胡小唐关键词:光镊