细胞发酵罐显微光电检测系统显微镜头光学设计

作     者：窦伟 黄浩 李琦 刘永志 DOU Wei;HUANG Hao;LIU Ming;LI Qi;LIU Yongzhi;MA Lei

作者机构：上海航天控制技术研究所光电探测与制导事业部上海201109 中国航天科技集团公司红外探测技术研发中心上海201100 长春理工大学生命科学学院吉林长春130022 火箭军装备部驻天津地区军事代表室天津300308 

出 版 物：《光学技术》 (Optical Technique)

年 卷 期：2020年第46卷第1期

页      面：41-47页

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：上海市科技人才计划项目(17QB1401300) 

主　　题：光电检测 光学设计 卡塞格林系统 李斯特物镜 

摘      要：提出一种在发酵罐外部架设显微系统进行非接触式细胞观测的光电检测方案。现有倒置生物显微镜工作距不足,并且其自身光源发散角大、能量低不足以照亮细胞,而工作距足够的工业显微镜分辨率最小只能达到10μm,所培育的动植物细胞大小为10~20μm,无法获得清晰的细胞图像。为满足系统指标,设计了一种非接触式、折反射结合的长工作距可变焦光电检测系统。系统采用卡塞格林系统和李斯特物镜结合的设计思路,解决了折射式结构像差大的缺点。光学系统放大倍率为3~5倍,工作距为40mm,物方数值孔径0.18~0.3,分辨率可达到1.17~1.96μm,其轴上点在CCD截止频率133lp/mm处均大于0.1,大于人眼极限分辨阈值0.05。