普渡大学创造的技术使3D显微镜更易于使用，制造成本更低

电子可调谐镜头无需移动部件即可改变成像系统的焦平面

印第安纳州西拉斐特 — 普渡大学工程学院的研究人员正在开发专利和正在申请专利的创新技术，使 3D 显微镜的运行速度更快，制造成本更低。

传统的大景深3D显微镜在学术界和工业界广泛使用，其应用范围从生命科学到半导体制造中的质量控制过程。普渡大学机械工程学院教授张松表示，由于需要高精度平移阶段，它们捕获3D图像的速度太慢，而且建造成本太高。

“显微镜中的这些缺点会减慢测量过程，使其难以用于需要高速的应用，例如原位质量控制，”Zhang说。

有关普渡大学3D显微镜及其创新的研究已发表在同行评审的《光学快报》以及同行评审的《工程光学和激光》2023年8月和2024年3月刊上。美国国家科学基金会（National Science Foundation）为进行这项研究提供了资助。

普渡大学的创新

Zhang说，普渡大学3D显微镜自动完成三个步骤：聚焦于物体，确定最佳捕获过程，并为最终用户创建高质量的3D图像。

“相比之下，传统的显微镜需要用户仔细按照制造商提供的说明进行高质量的捕获，”张说。

Zhang和他的同事使用电子可调透镜（ETL）来改变成像系统的焦平面，而无需移动部件。他说，使用镜头使3D显微镜更易于使用，制造成本更低。

“我们的专利套件涵盖了如何校准ETL，如何快速创建全焦点3D图像以及如何通过利用ETL硬件信息来加快数据采集过程的方法，”Zhang说。“最终结果与传统显微镜相同：场景的3D表面图像。我们的不同之处在于其高速和相对较低的成本。

下一步发展步骤

Zhang和他的团队在他们的实验室中开发了算法并创建了一个原型系统。他们希望将他们的研究转化为商业产品。

“这将需要一个工业合作伙伴，”张说。“我们当然有兴趣帮助这一过程，包括分享我们的专业知识和研究成果，以使过渡顺利进行。

张向普渡大学创新技术商业化办公室披露了这些创新，该办公室已经申请并获得了专利，以保护多项知识产权。有兴趣开发或商业化这项工作的行业合作伙伴应联系物理科学高级业务开发经理兼许可经理 Matt Halladay，电话：[email protected]，关于跟踪代码 2016-ZHAN-67257、2023-ZHAN-69939 和 2024-ZHAN-70619。

关于普渡大学创新技术商业化办公室

普渡大学创新技术商业化办公室运营着美国领先研究型大学中最全面的技术转让计划之一，该办公室提供的服务支持普渡大学的经济发展计划，并通过商业化、许可和保护普渡大学的知识产权使大学的学术活动受益。在 2023 财年，该办公室报告了 150 笔交易，签署了 203 项技术，收到了 400 项披露，并颁发了 218 项美国专利。该办公室由普渡大学研究基金会管理，该基金会获得了公立和赠地大学协会颁发的2019年创新与经济繁荣大学奖。2020 年，IPWatchdog Institute 将普渡大学在创业创建方面排名全国第三，在专利方面排名前 20 位。普渡大学研究基金会是一个私人的非营利性基金会，旨在推进普渡大学的使命。有关详细信息，请与 [email protected] 联系。

关于普渡大学

普渡大学是一所公共研究机构，在规模上表现出卓越的表现。普渡大学跻身美国前 10 名公立大学之列，其中两所大学进入美国前四名，普渡大学以首屈一指的质量和规模发现和传播知识。超过 105,000 名学生在普渡大学学习各种模式和地点，其中包括近 50,000 名在西拉斐特校区亲自学习的学生。普渡大学的主校区致力于可负担性和可及性，已连续 13 年冻结学费。了解普渡大学如何永不停歇地追求下一个巨大飞跃，包括其在印第安纳波利斯的第一个综合性城市校园、新的 Mitchell E. Daniels， Jr. 商学院和 Purdue Computes——在 https://www.purdue.edu/president/strategic-initiatives。

撰稿人/媒体联系人： 史蒂夫·马丁，[email protected]

源： 张松，[email protected]