摘要:無(wú)論是源于人類(lèi)本身對(duì)未知世界探索的渴望, 還是現(xiàn)代工程技術(shù)的各種需要,對(duì)微觀領(lǐng)域的高分辨率
成像都是一個(gè)十分重要的研究方向, 故本文對(duì)國(guó)內(nèi)外
光學(xué)超分辨技術(shù)研究的歷史和現(xiàn)狀做出綜述是十分必要的。
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@Bds0t 一、 背景及意義 p]0`rf!| hjyM xg;Q? 人類(lèi)對(duì)未知領(lǐng)域的探索永遠(yuǎn)是促進(jìn)科學(xué)進(jìn)步的最強(qiáng)大動(dòng)力。 在眾多未知領(lǐng)域中我們身邊的微觀世界無(wú)疑是最令人著迷的。在這一領(lǐng)域中既涉及到生物細(xì)胞、遺傳基因這些關(guān)乎我們自身的重要元素, 又涉及到分子結(jié)構(gòu)、 基本粒子這些構(gòu)成我們關(guān)于物質(zhì)知識(shí)的核心命題。 也只有對(duì)微觀世界的深入研究才能讓我們回答諸如什么是人類(lèi)能夠觀測(cè)的最小尺度, 宇宙是否存在物質(zhì)的最小極限這樣的物理學(xué)中的基本問(wèn)題。 而研究往往始于觀察, 成像又是觀察的最基本手段。 所以尋找對(duì)微觀物質(zhì)高分辨率成像的方法, 制造對(duì)微觀物質(zhì)高分辨率成像的儀器, 就成為了研究微觀領(lǐng)域必不可少的首要一環(huán)。 正是推動(dòng)科學(xué)本身進(jìn)步這一要求, 使科研人員不斷地采用各種各樣的技術(shù)革新來(lái)盡可能地提高觀測(cè)系統(tǒng)的分辨率和有效信息獲取量,并盡可能地重建和恢復(fù)原始自然圖像, 以滿足人類(lèi)對(duì)未知的微觀世界知識(shí)獲取的渴望。
d~ +(g! KRz~3yH{c 另一方面,在技術(shù)層面上, 隨著許多新興的超精密工程學(xué)的發(fā)展, 人們提出了
納米 級(jí)與 亞納 米級(jí) 分辨率 成像 的要 求。 如在巨 大規(guī) 模集 成電 路( GigaScaleIntegration circuits )制造中,已經(jīng)開(kāi)始使用 32nm工藝,并且正在開(kāi)發(fā)22nm 工藝;在納米技術(shù)的研究中,從上世紀(jì)七十年代,首先提出使用單分子作為電子器件開(kāi)始, 到現(xiàn)在研制中的各種微納機(jī)電系統(tǒng), 各個(gè)研究對(duì)象的線度也都在數(shù)微米到幾納米之間; 而在現(xiàn)代生物科技和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展中, 人們不但提出了對(duì)大生物分子在納米級(jí)和亞納米及三維成像的要求, 甚至還希望能對(duì)活性樣品進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)和顯微操作。 這就要求圖像和數(shù)據(jù)同步、 動(dòng)態(tài)地顯示在我們面前。
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