Низкокогерентная фазовая микроскопия для исследования трехмерных объектов Минаев Владимир Леонидович

Краткое описание

Минаев, Владимир Леонидович.
Низкокогерентная фазовая микроскопия для исследования трехмерных объектов : диссертация ... доктора технических наук : 01.04.05 / Минаев Владимир Леонидович; [Место защиты: Всерос. науч.-исслед. ин-т оптико-физ. измерений]. - Москва, 2018. - 284 с. : ил.
Оглавление диссертациидоктор наук Минаев Владимир Леонидович
Введение
Глава 1. Методы реконструкции фазового распределения
1.1 Фазовые объекты, как объекты исследования в микроскопии
1.2 Классификация методов вычисления фазы волнового фронта
1.3 Пространственные методы реконструкции фазы волнового фронта
1.3.1 Метод скелетизации
1.3.2 Метод с использованием преобразования Фурье
1.3.3 Метод с использование преобразования Гильберта
1.4 Временные методы реконструкции фазы волнового фронта (методы фазовых шагов)
1.4.1 Двухволновая интерференция и 4-х шаговый алгоритм
1.4.2 Дискретное и непрерывное изменение фазы
1.4.3 Развертывание («сшивка») фазы
1.4.4 3-х шаговые алгоритмы
1.4.5 Алгоритм 2+1
1.4.6 Алгоритм Карре
1.4.7 Использование метода наименьших квадратов
1.4.8 4-х шаговый алгоритм по методу наименьших квадратов
1.4.9 Синхронное детектирование
1.4.10 5-ти шаговый алгоритм
1.4.11 5-ти шаговый алгоритм Харихарана-Швайдера
1.4.12 Алгоритмы, улучшенные с помощью весовых коэффициентов
1.5 Метод измерения фазового сдвига между интерферограммами
1.5.1 Частотный анализ метода вычисления фазового сдвига между интерферограммами
1.6 Анализ ошибок методов реконструкции фазы волнового фронта
1.6.1 Ошибка, вызванная неправильным значением сдвига фазы
1.6.2 Ошибка, вызванная вибрацией
1.6.3 Ошибка, вызванная нелинейностью детектора
1.7 Численное моделирование метода фазовых шагов
1.7.1 Параметры моделирования
1.7.2 Вычисление распределения фазы без шумов
1.7.3 Оценка влияния шума
1.7.4 Оценка влияния «раскалибровки» фазосдвигающего устройства и источника излучения
1.8 Численное моделирование метода измерения фазового сдвига по разности между интерферограммами
1.8.1 Оценка влияния шума
1.8.2 Оценка влияния дробной части полосы
1.8.3 Оценка влияния числа полос
1.9 Метод динамической фазовой микроскопии
1.10 Выводы
Глава 2. Особенности формирования фазового изображения в микроскопе
2.1 Влияние когерентности источника на фазовое изображение
2.2 Исследование формирования интерференционного изображения в микроскопе Линника
2.2.1 Микроскоп Линника (МИИ-4М)
2.2.2 Область локализации интерференционного изображения и его контраст
2.3 Исследование влияния опорного зеркала микроскопа на фазовое изображение
2.4 Исследование влияния фокусировки микроскопа на фазовое изображение
2.4.1 Фокусировка по амплитудному изображению
2.4.2 Численное моделирование
2.4.3 Экспериментальные исследования
2.5 Исследование влияния материала объекта на фазовое изображение
3
2.6 Анализ латерального разрешения фазового микроскопа
2.6.1 Описание эксперимента
2.6.2 Методика измерений
2.6.3 Результаты измерений
2.7 Выводы
Глава 3 Исследование прозрачных объектов методами низкокогерентной фазовой микроскопии
3.1 Измерение показателя преломления жидких и твердых веществ
3.2 Морфометрия клеток по фазовым изображениям
3.3 Измерения гомогенных объектов
3.4 Измерения негомогенных объектов
3.5 Динамические измерений. Анализ шума
3.6 Измерение массы сухих веществ клетки
3.6.1 Оценка влияния изменения объема клетки на измерение массы сухого вещества
3.6.2 Оценка влияния рефракции света на измерение массы сухого вещества
3.6.3 Оценка влияния стабильности микроскопа на измерений массы сухого вещества
3.6.4 Оценка влияния внутренних волн на измерение массы сухого вещества
3.7 Измерение инкремента показателя преломления живой клетки во времени
3.8 Метод динамической фазовой микроскопии на основе анализа интенсивности интерферограммы
3.9 Выводы
Глава 4. Томографическая фазовая микроскопия
4.1 Томографическая фазовая микроскопия на микроскопе Линника
4.1.1 Получение проекций
4.1.2 Предварительная обработка проекций и восстановление томограммы
4.2 Томографическая фазовая микроскопия по дифференциальным проекциям
4.2.1 Теоретическая часть
4.2.2 Описание экспериментальной установки
4.2.3 Результаты экспериментов с живыми клетками
4.3 Локальная томографическая фазовая микроскопия
4.3.1 Суммарное изображение из дифференциальных проекций
4.3.2 Томограмма из дифференциальных проекций
4.3.3 Численное моделирование локальной томографии
4.3.4 Описание эксперимента по локальной томографии клетки
4.4 Выводы
Глава 5 Исследование отражающих объектов методами низкокогерентной фазовой микроскопии
5.1 Измерения шероховатости супергладких поверхностей
5.2 Измерения моноатомных структур кремния
5.3 Измерение наноперемещений фазовых объектов
5.3.1 Численное моделирование
5.3.2 Экспериментальные исследования
5.3.3 Результаты
5.4 Измерение ступенчатых объектов высотой более У4 (двухволновый метод)
5.5 Выводы
Глава 6 Параметрический ряд автоматизированных фазовых микроскопов
6.1 Автоматизированный фазовый микроскоп МИА-1М
6.2 Динамический фазовый микроскоп МИА-Д
6.3 Автоматизированный фазовый микроскоп МИА-2
6.3.1 Описание интерференционного микроскопа
6.3.2 Исследование метрологических характеристик микроскопа
6.4 Томографический фазовый микроскоп МИА-ТОМО
6.5 Выводы
Заключение
Список литературы