用于细胞发酵罐中细胞观察的视频显微镜设计

发布时间：2021-11-12 15:08

　　细胞发酵罐传统细胞观察方式是人工取出来再放置在倒置目视显微镜下观察,由于现有的倒置目视显微镜工作距较小,无法对罐中状况细节进行实时观察,并且在取液过程中极易造成发酵罐内溶液污染,浪费资源。结合视频显微镜的特点,设计一款用于3～8 L左右的不同曲率细胞发酵罐外部观察的长工作距视频显微镜,显微镜工作距离38 mm,光学放大倍率为-5倍,物方线视场1.2 mm,分辨率δ=2.2μm,使用1/3英寸CCD,并配以光源在发酵罐另一侧进行照射,实现在细胞发酵罐外部进行细胞观察。光学传递函数（MTF）曲线与理论衍射极限接近,达到指标要求,并且分析不同曲率的发酵罐是否对结果有影响进行对比。最后,制造出视频显微镜的原型机,并通过实验对其显示效果进行验证。 

【文章来源】：长春理工大学学报(自然科学版). 2020,43(05)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

显微镜的观察原理

图1 显微镜的观察原理其次确定参数。本系统针对大部分发酵罐设计，现在市场上大部分发酵罐为3～8 L左右，罐壁为18 mm的K9玻璃，过长的工作距容易导致观察部位超出发酵罐内部范围，根据整体要求设计显微镜工作距为38 mm，足以进行细胞观察。

因为设计的显微镜为中低倍显微镜，在实用光学设计手册中选取类似初始结构进行设计模拟。初始结构为两个胶合透镜，孔径光阑放置在透镜的前侧。并且因为显微镜要用于细胞发酵罐中细胞的观察，所以在显微镜系统之前加入了细胞发酵罐壁和发酵罐中的溶液两个介质来进行系统整体的模拟。细胞发酵罐壁一般为厚度18 mm的K9玻璃，里面的培养基溶液折射率为n=1.35，细胞发酵罐与显微镜之间设置一个10 mm的空气层模拟显微镜结构间隔。设计构想如图3所示，整体通过Zemax进行设计。图4 初始结构的MTF图

【参考文献】：
期刊论文
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[5]生物显微镜变倍物镜的光学设计[J]. 肖倩.  光学仪器. 2007(02)
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硕士论文
[1]长工作距离显微镜的图像采集与处理系统设计[D]. 赵刘飞.西安建筑科技大学 2014



本文编号：3491162