(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210419355.9 (22)申请日 2022.04.20 (71)申请人 南京师范大学 地址 210023 江苏省南京市栖霞区文苑路1 号 (72)发明人 叶燃　尚晴晴　汤芬　徐楚　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 王姗 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/63(2006.01) G02B 21/00(2006.01) G02B 27/58(2006.01) (54)发明名称 一种新型微透 镜超分辨显微成像方法 (57)摘要 一种新型微透镜超分辨显微成像方法， 属于 光学成像技术领域。 具体步骤如下： 首先利用真 空镀膜技术在介质微球的半球表面蒸镀金属掩 膜材料以使得微球表面部分区域不透光， 然后利 用透明薄片将微球移动到待观测样品表面， 在光 学显微镜下透过微球对样品表面微结构进行观 测， 获得高质量的超分辨显微图像。 本发明通过 侧边热蒸发蒸镀掩膜的方法， 在介质微球的半球 区域制备金属掩膜， 对微球透镜光学性质进行调 整， 可在空气中实现具有高对比度的超分辨显微 成像， 该方法使用半球表面镀有金属薄膜的 Janus微球提高光学显微镜的分辨率， 实现超分 辨显微成像 。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 114858709 A 2022.08.05 CN 114858709 A 1.一种新型微透镜超分辨显微成像方法， 其特征在于， 步骤如下： 首先利用真空镀膜技 术在介质微球的半球表面蒸镀金属掩膜材料以使得微球表面部 分区域不透光， 然后利用透 明薄片将微球移动到待观测样品表面， 在光学显微镜下透过微球对样品表面微结构进 行观 测， 获得高质量的超分辨显微图像。 2.根据权利要求1所述的一种新型微透镜超分辨显微成像方法， 其特征在于， 所述介质 微球的直径为5~100 μm。 3.根据权利要求1所述的一种新型微透镜超分辨显微成像方法， 其特征在于， 所述介质 微球为钛酸钡玻璃微球。 4.根据权利要求1所述的一种新型微透镜超分辨显微成像方法， 其特征在于， 所述金属 掩膜材料为铝， 金属掩膜材 料的蒸镀厚度为5~50 nm。 5.根据权利要求1所述的一种新型微透镜超分辨显微成像方法， 其特征在于， 所述透明 薄片为聚二甲基硅氧烷薄膜， 厚度为170  μm。 6.根据权利要求1所述的一种新型微透镜超分辨显微成像方法， 其特征在于， 所述真空 镀膜技术为： 在真空镀膜设备中， 通过蒸发源在1.4 ×10‑4 Torr真空度下蒸镀金属掩膜材 料， 镀膜速率 为0.1 nm/s。 7.根据权利要求6所述的一种新型微透镜超分辨显微成像方法， 其特征在于， 真空镀膜 时， 介质微球放置 于蒸发源的正上 方， 蒸镀后金属掩膜材 料覆盖介质微球的侧边。 8.根据权利要求1所述的一种新型微透镜超分辨显微成像方法， 其特征在于， 利用真空 镀膜技术在介质微球的半球表面蒸镀金属掩膜材料前， 先在玻璃基板上洒落钛酸钡微球粉 末， 微球在基板上的密度为10  μg/cm2， 然后进行真空镀膜。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114858709 A 2一种新型微透 镜超分辨显微成像方 法 技术领域 [0001]本发明属于光学成像技 术领域， 具体涉及一种新型微透 镜超分辨显微成像方法。 [0002] 背景技术 [0003]由于衍射现象的存在， 传统光学显微镜存在极 限分辨率。 衍射极 限是光学显微镜 中的一个基本障碍， 它限制 了显微镜系统的最小可分辨尺寸， 找出突破衍射极限的方法对 进一步提高显微镜的成像性能至关重要。 为了突破光学显微镜的衍射极限， 微球辅助显微 成像技术应运而生。 然而目前微球在空气中的成像对比度很低， 获得的超分辨图像很模糊， 往往需要在液体浸没的环境下才能获得高质量的超分辨图像， 但是液面形状和液体内部折 射率变化都会对微透镜的成像性能产生影响， 并且观测样品也可能被液体污染甚至损坏， 这限制了该技 术的发展。 [0004] 发明内容 [0005]解决的技术问题： 针对现有技术中存在的问题， 本发明提供一种新型微透镜超分 辨显微成像方法， 可在空气中实现高对比度的超分辨显微 成像， 该方法使用J anus微球结合 反射式光学显微成像系统， 实现超分辨显微成像。 [0006]技术方案： 一种新型微透镜超分辨显微成像方法， 步骤如下： 首先利用真空镀膜技 术在介质微球的半球表面蒸镀金属掩膜材料以使得微球表面部 分区域不透光， 然后利用透 明薄片将微球移动到待观测样品表面， 在光学显微镜下透过微球对样品表面微结构进 行观 测， 获得高质量的超分辨显微图像。 [0007]作为优选， 所述介质微球的直径为5~100 μm。 [0008]作为优选， 所述介质微球为 钛酸钡玻璃微球。 [0009]作为优选， 所述金属掩膜材料为铝， 金属掩膜材料的蒸镀厚度为5~50 nm。 铝在微 球辅助显微镜中被用以修改固定样品或样品本身的基板的光学特性， 以达到预期的成像效 果。 [0010]作为优选， 所述透明薄片为聚二甲基硅氧烷薄膜， 厚度为170  μm。 [0011]作为优选， 所述真空镀膜技术为： 在真空镀膜设备中， 通过蒸发源在1.4   × 10‑4  Torr真空度下蒸镀金属掩膜材 料， 镀膜速率 为0.1 nm/s。 [0012]作为优选， 真空镀膜时， 介质微球放置于蒸发源的正上方， 蒸镀后金属掩膜材料覆 盖介质微球的侧边。 [0013]作为优选， 利用真空镀膜技术在介质微球 的半球表面蒸镀金属掩膜材料前， 先在 玻璃基板上洒 落钛酸钡微球粉末， 微球在基板上的密度为10  μg/cm2， 然后进行真空镀膜。 [0014]有益效果： 本发明通过在介质微球的半球表面蒸镀5 ‑50 nm厚度的铝金属 材料以 使得微球表面部 分区域不透光， 以制备J anus微球， 增强显微成像质量， 最终突破衍射极限，说　明　书 1/4 页 3 CN 114858709 A 3