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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳冠倫
研究生(外文):Chen, Guanlun
論文名稱:暗視場顯微照明鏡頭設計
論文名稱(外文):Design of Dark-Field Microscope Condenser Lens
指導教授:黃光榮黃光榮引用關係
指導教授(外文):Huang, Kuang-lung
口試委員:黃光榮陳金嘉石大明
口試委員(外文):Huang, Kuang-lungChen, JinjiaShih, Taming
口試日期:2012-07-18
學位類別:碩士
校院名稱:明道大學
系所名稱:光電暨能源工程學系碩士班
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:65
中文關鍵詞:雷射鑷夾光學設計顯微照明鏡頭暗視場
外文關鍵詞:laser tweezersoptical designmicroscope condenser lensdark-field
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本論文的主要工作是設計暗視場顯微照明鏡頭。研究中所利用光學模擬軟體設計一個暗視場顯微照明鏡頭。以設計之鏡頭用來替代舊型顯微鏡組的照明鏡頭,使得照明光源能有效使用在暗視場顯微鏡上,其能矯正以往暗視場顯微鏡有照明光源不足的問題,也可直接替代顯微鏡,形成兩用式的暗視場顯微鏡組。
由實驗結果得知經設計後的鏡頭解析度可達到0.5μm,軸上MTF值在空間頻率1000lp/mm時0.4;軸外MTF值可達0.18。而經過公差分析之後可得到結果為當主要製作上對於厚度要求比較高,厚度越不正確影響MTF值就越大。
關鍵字:雷射鑷夾、光學設計、顯微照明鏡頭、暗視場。

The purpose of the work is to Design the dark-field microscope condenser lens.
The technique of the laser tweezers has been employed for many years. For better quality the design of the microscope lens is very important, so, in our research we design a dark-field microscope condenser lens by using optical simulate software.
We discovered that by using the dark-field microscope condenser lens that we have designed in laser tweezers system, the resolution of the condenser lens can reach 0.5μm and the contrast MTF of the lens is up to 0.4 at lp/mm on axis. A about 0.18 off-axis.
Keywords : laser tweezers, optical design, microscope condenser lens, dark-field.

目錄
摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 文獻探討 3
1.3 研究流程 7
1.4 論文大綱與架構 9
第二章 雷射鑷夾及光學像差基本原理 10
2.1雷射鑷夾基本原理 10
2.2雷射鑷夾捕捉原理 11
2.3像差理論 13
2.3.1 幾何光學系統像差 13
2.3.2 Seidel像差 14
第三章 設計流程 19
3.1 初階設計流程 19
3.2光學設計軟體之原理 21
第四章 設計成果分析 23
4.1 專利透鏡資料設定 23
4.2 對鏡組進行三階像差修正 26
4.3 修正視場角 29
4.4 成果分析 31
4.5 公差分析 33
4.6 暗視場雷射鑷夾系統組裝與結果 48
第五章 結論與未來展望 52
5.1 結論 52
5.2 未來展望 52
參考文獻 53

英文
A. Ashkin , Acceleration and trapping of particles by radiation pressure, “Physical Review Letters”, Vol.24, pp.24156-159 (1975)
A. Ashkin , J. M. Dziedzic , Optical levitation by radiation pressure , “Applied Physics Letters”, Vol. 19 , pp. 283-285 (1971)
A. Ashkin , Application of laser radiation pressure, “Science”, Vol. 210, pp. 1081-1088 (1980)
A. Ashkin , J. M. Dziedzic, J. E. Bjorkholm, Steven Chu, Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles, “Optics Letters”, Vol . 11, pp. 288-290(1971)
A. Ashkin, J. M. Dziedzic, T. Yamane, Optical trapping and manipulation of single cells using infrared laser beams, “Nature”, Vol. 330, pp.769-711(1987)
A. Ashkin, forces of a single-beam gradient laser trap on a dielectric sphere in the ray optics regime, “Biophysical Journal”, Vol. 61, pp. 569-582 (1992)
A. Ashkin, Optical trapping and manipulation of neutral particles using laser, “Proceedings of the National Academy of Sciences”, Vol. 94, pp. 4853-4860 (1997)
http://www.med.unc.edu/microscopy/files/courses/light-microscopy/LM%20Ch%209%20Dark%20Field.pdf(2012.07.16)
http://www.olympusmicro.com/primer/techniques/darkfield.html(2010.06.16)
W. J. Smith, “Aberrations”, Modern Optical Engineering, Third Edition, pp65-74 McGraw Hill, USA(2000)
http://www.google.com/patents?printsec=abstract&zoom=4&id=fmSpAAAAEBAJ#v=onepage&q&f=false(2010.06.16)
中文
國防部軍備局生產製造中心,“測量學樹發表會專輯”,第卅二輯,pp.169-178 (2004)
闕壯迪, “倒立內崁式雷射光鉗系統應用於不同介質中微球體及血球細胞作用力之量測” ,明志科技大學電機工程研究所碩士論文,(2007)
楊千立, “兩百萬畫素之高變倍率液態鏡頭光學變焦系統設計” ,國立清華大學工學院動力機械工程學系碩士論文, (2009)

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