顯微高光譜成像系統(tǒng)具有直視性、光譜分辨率高、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低等優(yōu)點(diǎn)，成功的將成像光譜技術(shù)應(yīng)用到顯微領(lǐng)域，可廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、材料學(xué)、微電子學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域。那么，顯微高光譜成像系統(tǒng)的成像原理是什么呢？本文進(jìn)行了簡(jiǎn)單總結(jié)。

顯微高光譜成像實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)基于推帚式成像光譜儀的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，光路原理圖如圖所示。

處于顯微鏡載物臺(tái)上的樣品被柯勒照明系統(tǒng)照明，瞬時(shí)視場(chǎng)內(nèi)的樣品條帶通過(guò)顯微鏡物鏡和0.6倍CMount接口鏡頭成像于分光計(jì)的狹縫處，再經(jīng)過(guò)光譜分光組件后，在垂直樣品條帶方向按光譜色散，最后成像于CCD像面。

CCD光敏面平行于狹縫的一維稱為空間維，垂直于狹縫的一維稱為光譜維，空間維每一行光敏元上得到的是樣品條帶一個(gè)光譜波段的像，這樣面陣CCD相機(jī)每幀圖像便對(duì)應(yīng)于一個(gè)樣品條帶的多光譜圖像。通過(guò)載物臺(tái)自動(dòng)裝置對(duì)樣品進(jìn)行推掃，就得到整個(gè)樣品的二維圖像及光譜數(shù)據(jù)，即圖像立方體。

整個(gè)系統(tǒng)由顯微鏡、分光計(jì)、面陣CCD相機(jī)、載物臺(tái)自動(dòng)裝置以及數(shù)據(jù)采集與控制模塊等幾部分組成。系統(tǒng)的光譜范圍從400nm到800nm，120個(gè)波段，光譜分辨率優(yōu)于5nm，空間分辨率大約1μm。不僅能夠提供微小物體在可見(jiàn)光范圍的單波段顯微圖像，而且能夠獲得圖像中任一像素的光譜曲線，實(shí)現(xiàn)了光譜技術(shù)和顯微成像技術(shù)的結(jié)合，在微觀領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

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