[发明专利]一种用散焦图像判断单个金纳米棒三维空间取向的方法

权利要求书

1.一种用散焦图像判断单个金纳米棒三维空间取向的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤a、用连续激光激发单个金纳米棒，在荧光显微镜中获取其单光子荧光；

步骤b、在激光光路中引入一个像差，获得单个金纳米棒的单光子荧光散焦图像，据此定性判断单个金纳米棒的取向，当散焦图像表现为对称的瓣状结构、中央有一亮点时，金纳米棒长轴方向与激发光偏振方向垂直，散焦图像两瓣之间的方向即为长轴方向；当散焦图像高阶对称性被打破、低阶的亮点偏离中央位置时，金纳米棒的长轴方向与激发光偏振方向有介于0到90度之间的空间角；当散焦图像呈现各向同性时，金纳米棒长轴方向与激发光入射方向平行；

步骤c、用计算机程序模拟显微镜成像光路，拟合步骤b的实验图像，得到模拟的荧光散焦图像，判断单个金纳米棒的三维空间取向，当模拟图像与实验图像最相似时，可直接通过模拟图像读取金纳米棒的准确的三维空间取向信息。

2.根据权利要求1所述的用散焦图像判断单个金纳米棒三维空间取向的方法，其特征在于：所述在激光光路中引入一个像差的方法是调节荧光显微镜的物镜的聚焦平面，使其远离金纳米棒所在平面0.9－1.3微米。

3.根据权利要求1或2所述的用散焦图像判断单个金纳米棒三维空间取向的方法，其特征在于：所述的计算机程序是用matlab软件编写的程序，所述步骤c中判断单个金纳米棒的三维空间取向的方法如下：在matlab软件编写的程序中，输入包括平面角和空间角的参数，生成模拟散焦图像，对比模拟散焦图像与实验散焦图像，如果相似，读取金纳米棒的三维空间取向角度，如果不相似，再改变平面角和空间角，对比模拟散焦图像与实验散焦图像，直到相似，判断出三维取向角度。

4.根据权利要求1或2所述的用散焦图像判断单个金纳米棒三维空间取向的方法，其特征在于：所述的计算机程序是用matlab软件编写的程序，所述步骤c中判断单个金纳米棒的三维空间取向的方法如下：在matlab编写的程序模拟过程中，输入包括不同平面角和空间角的参数，得到不同的取向角度时的模拟散焦图像，建立取向角度与模拟散焦图像一一对应的数据库，对比实验散焦图像与摸拟散焦图像，两者相似时，模拟散焦图像对应的取向角度，即为单个金纳米棒的三维空间取向角度。