具体实施方式

现将参考附图在下文中更加全面地描述本发明，在这些附图中会显示本发明的示例性实施例。然而，本发明可以按许多不同形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。更准确地说，提供这些实施例是为了使得本公开将是透彻并且完整的，并且这些实施例将把本发明的范围完整地传达给所属领域的技术人员。相同的附图标记始终指代相同的元件。

本说明书中所用的术语在本发明的上下文内和在使用每一术语的特定上下文中通常具有其在所属领域中的一般意义。在说明书中下文或其它地方讨论用于描述本发明的某些术语以就本发明的描述为从业者提供附加指导。为方便起见，可以例如使用斜体和/或引号标记突出显示某些术语。使用突出显示对术语的范围和含义没有影响；术语的范围和含义在相同情境中相同，而与其是否突出显示无关。应了解，可以超过一种方式陈述相同的事物。因此，对于本文中所论述的术语中的任何一或多者都可以使用替代语言和同义词，在本文中无论是否详述或论述一术语时也不赋予任何特定意义。提供某些术语的同义语。一个或多个同义语的叙述并不排除其它同义语的使用。在本说明书中任何地方使用实例，包括本文中所论述的任何术语的实例，都只是说明性的，并且绝不限制本发明或任何所例示性术语的范围和含义。同样地，本发明不限于本说明书中给出的各种实施例。

应理解，除非上下文另外明确规定，否则如本文的描述内容中以及贯穿所附权利要求书所使用，“一”和“所述”的含义包含复数指代物。并且，应理解，当元件被称为“在”另一元件“上”时，其可以直接在所述另一元件上或可能在其间存在中间元件。相比而言，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。如本文中所使用，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一者或一者以上的任何和所有组合。

将理解，尽管本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、组件、区域、层和/或区段，但是这些元件、组件、区域、层和/或区段不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件、组件、区域、层或区段与另一元件、组件、区域、层或区段。因此，在不脱离本发明的教示的情况下，下文论述的第一元件、组件、区域、层或区段可以被称为第二元件、组件、区域、层或区段。

此外，例如“下部”或“底部”和“上部”或“顶部”等相对术语可在本文中用于描述如图中所示出的一个元件与另一元件的关系。应理解，相对术语既定涵盖除图式中所描绘的定向以外的装置的不同定向。举例来说，如果一个图式中的装置翻转，则描述为位于其它元件的“下部”侧上的元件将定向在所述其它元件的“上部”侧上。因此，示例性术语“下部”可以取决于图式的具体定向而涵盖“下部”和“上部”两种定向。类似地，如果一个图式中的装置翻转，则描述为位于其它元件“之下”或“下方”的元件将定向在所述其它元件的“上方”。因此，示例性术语“之下”或“下方”可涵盖上方和下方两种定向。

应进一步理解，术语“包括”或“包含”或“具有”或“携载”或“含有”或“涉及”等为开放式的，即，意味着包含但不限于。当在本发明中使用时，它们指定所陈述特征、区、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、区、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。

除非另外界定，否则本文中所使用的所有术语(包括技术和科技术语)具有本发明所属领域的技术人员的通常所理解的相同意义。应进一步理解，如在常用词典中所定义的术语应解释为具有与其在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且除非本文中明确地定义，否则将不会在理想化或过分正式的意义上进行解释。

如本文中所用，“大约”、“约”或“近似”应一般指在给定值或范围的20％以内，优选地在10％以内，并且更优选地在5％以内。本文给出的数量是近似的，意味着术语“大约”、“约”或“近似”在未明确地陈述的情况下可以推断出。

如本文所使用，术语“包括”、“包含”、“携载”、“具有”、“含有”、“涉及”及类似术语应理解为端部开放的，即，意味着包含但不限于。

如本文所使用的，短语A、B和C中的至少一个应被解释为表示使用非排他性逻辑或的逻辑(A或B或C)。应理解方法内的一个或多个步骤可以在不改变本发明的原理的情况下用不同顺序(或同时)执行。

以下描述在本质上仅仅是说明性的，且决不意图限制本发明、其应用或使用。本发明的广泛教示可以各种形式实施。因此，虽然本发明包含特定实例，但是本发明的真正范围不应限于此，这是因为在研究图式、说明书和所附权利要求书之后，其它修改将变得显而易见。出于清楚起见，将在图式中使用相同参考标号以识别类似元件。应理解方法内的一个或多个步骤可以在不改变本发明的原理的情况下用不同顺序(或同时)执行。

本发明涉及一种新型高灵敏度多功能光谱显微系统，其组合了远场光学显微法成像(荧光、暗场、干涉测量法、全内反射、偏振等)与基于拉曼的光谱技术(共焦拉曼、表面增强拉曼光谱法(SERS)等)以用于纳米尺度和中尺度结构的原位研究和动力学。也已开发不同的样本台以在例如热应力或溶剂蒸汽等更具有挑战性的实验条件下进行成像，以实现对样本的原位监视。

本发明系统的原位成像能力使其成为与例如电子显微法和扫描探针显微法等其它常规方法互补的有价值的表征技术。其提供在使用光源的环境或受控条件下操作的高处理量光学器械。其通过为科学家提供以亚微米空间分辨率动态地获取和相关其样本的广泛范围的信息的新能力来刺激先前无法达到的新的科学探索。

当变换是细微的或需要精细样本结构的光谱测量时，在进行光谱测量的同时需要可以快速定位和观察细微的结构的高分辨率且高对比度显微技术。随后，可以使物理形态改变的高分辨率且高对比度图像与指示化学性质动态地改变的光谱改变进行相关。高处理量是宽视场光学显微法成像技术优于例如电子显微法、扫描探针显微法、原子力显微法和近场扫描光学显微法等其它高分辨率且高对比度技术的优点。近场扫描光学显微法低入射光强度，妨碍了弱荧光分子的激励，且由于光纤的高弹簧常数而不适合于对软材料进行成像[8]。高分辨率且高对比度光学显微法技术可用以快速扫描和定位处于物理或化学变换下的所关注区域、结构或域。通过显微和光谱技术的组合，可以相关和辨别物理和化学过程。光学显微成像技术还由于是较少侵入性的而是有利的；因此，在整个取样过程通常维持样本完整性，从而实现在延伸的时间范围内对动态进程的研究。通常，对于在光学显微法成像技术下观察的样本，不需要特殊样本准备；因此，可以在其工作条件下观察和研究样本。拉曼光谱法可以提供关于化学结构的丰富信息而无需特殊的样本制备要求，从而使其能够进行原位实验[8，17]。并且，由于系统可以在开放的周围环境中操作，因此通过样本固持器的各种设计可将例如温度、pH和电子电压等不同条件施加于样本。通过改变浸没目标，使得在例如水或空气的不同环境中进行取样是可能的。

在本发明的一个方面中，用于样本的多模态成像的集成光谱显微系统包含反射差分干涉对比度(RDIC)显微镜、与RDIC显微镜光学耦合的拉曼光谱仪以及与RDIC显微镜光学耦合的全内反射荧光/散射(TIRF/TIRS)显微镜，使得所述集成光谱显微系统能够同时获取同一样本上的RDIC图像、拉曼光谱和TIRF/TIRS图像。

在一个实施例中，所述集成光谱显微系统能够通过移除选定的光学组件来单独地获取同一样本上的RDIC图像、拉曼光谱和TIRF/TIRS图像。

在一个实施例中，RDIC显微镜、拉曼光谱仪和TIRF/TIRS显微镜中的每一个包括：递送构件，其用于将从对应光源发射的入射光递送到安置于基板上的样本以用光照射样本；以及收集构件，其用于响应于入射光的照射而从被照射样本收集光。

在一个实施例中，所述基板包括涂覆有纳米厚度金膜的石英载片，样本放置于所述石英载片上。

在一个实施例中，RDIC显微镜的递送构件包括线形偏振器、分束器、Nomarski棱镜和物镜，它们放置于作为RDIC显微镜的入射光路径的第一光学路径中以使得分束器与入射光成45°放置；Nomarski棱镜定位于物镜的后焦平面处，且横向跨越光学路径可操作地平移以引入偏置延迟以实现样本的最佳图像对比度；且物镜接近样本定位且将剪切正交波前可操作地准直到样本上。

在一个实施例中，RDIC显微镜的收集构件包括物镜、Nomarski棱镜、分束器、分析器和镜筒透镜，它们放置于第二光学路径中以使得响应于准直正交波前的照射而来自样本的光由物镜收集且聚焦到Nomarski棱镜的干涉平面上，穿过分束器和分析器，且通过镜筒透镜聚焦在相机上。

在一个实施例中，拉曼光谱仪的递送构件包括分束器、物镜和可操作地可装卸式镜，它们定位于第一光学路径中的线形偏振器与分束器之间以使得当移除可操作地可装卸式镜时，拉曼显微镜的入射光不会递送到样本。

在一个实施例中，拉曼光谱仪的收集构件包括物镜、分束器、镜筒透镜和镜，它们放置于第二光学路径中以使得响应于拉曼光谱仪的入射光的照射从样本发射的拉曼信号由物镜收集且穿过分束器和镜筒透镜，且通过第三光学路径反射到拉曼光谱仪的检测器。

在一个实施例中，TIRF/TIRS显微镜的递送构件包括相对于样本定位的棱镜和放置于TIRF/TIRS显微镜的入射光路径中的多个光学组件以用于以比临界角大的入射角将入射光递送到棱镜，使得入射光被完全反射且产生渐逝场以选择性地照射和激发所述渐逝场内的样本的荧光团，其中基板在样本与棱镜之间。

在一个实施例中，TIRF/TIRS显微镜的收集构件包括物镜、分束器和镜筒透镜，它们放置于第二光学路径中以使得从样本的选择性地激发的荧光团发射的光由物镜收集且穿过分束器，且通过镜筒透镜聚焦在相机上。

在一个实施例中，分束器板是双色镜。

在一个实施例中，所述集成光谱显微系统还包含样本台，用于将棱镜型TIRF显微镜联接到集成光谱显微系统。

在一个实施例中，所述样本台具有凹口，所述凹口被设计成用于容纳棱镜以便使我们能够将样本板直接安装在棱镜的顶部上，进而允许同时获取TRIFM图像、RDIC图像和拉曼光谱。在一个实施例中，样本台是原位热退火台和/或原位溶剂退火台。

在一个实施例中，所述集成光谱显微系统还包含用于提供集成光谱显微系统的高稳定性的自动聚焦模块。

在一个实施例中，所述集成光谱显微系统还包含用于不同显微法/光谱法模态的多模成像收集模块。

在一个实施例中，所述多模态多视图成像收集模块是全自动多模态双重视图成像和光谱法模块，其能够同时进行单分子荧光成像和单分子光谱法成像；基于单分子定位的2D/3D超分辨率成像；二色成像；以及偏振成像。

在一个实施例中，所述多模态多视图成像收集模块是多模态多色4通道成像模块，其可以通过包含视差成像、双螺旋PSF和像散的双焦成像或点扩散函数(PSF)工程化而实现3D单颗粒跟踪能力。

不打算限制本发明的范围，下文给出根据本发明实施例的实例和其相关结果。应注意，为了方便读者，实例中可使用标题或副标题，其决不应限制本发明的范围。此外，本文中提出并公开了某些理论；然而，无论其是正确的还是错误的，其决不应限制本发明的范围，只要本发明是不考虑任何特定的作用理论或流程根据本发明实施的即可。

根据本发明，集成系统能够用于拉曼光谱法中的化学信息以及同时RDIC显微法中的形态学信息和TIRF/TIRS显微法中的高分辨率高灵敏度单分子和颗粒成像的动态原位获取。

反射差分干涉对比度显微法

差分干涉对比度(DIC)显微法原则上是能够在光的衍射限制下使物体可视化而无需荧光标记的干涉测量检测技术。其已经使用数十年作为补充工具，以比其它远场光学成像技术更高的对比度、更好的分辨率和更浅的景深来使蜂窝式特征可视化。我们近十年来已经在DIC显微法的发展上投入专门的努力，以将其变换为用于各种化学和生物系统中的等离子纳米粒子的单颗粒定向和旋转跟踪(SPORT)的主要研究工具[18-22]。已经研究具有多路复用检测能力的各种成像探针，其具有不同形状(纳米球、纳米棒、纳米线、纳米哑铃、核/壳纳米结构)和组成(金、银混合纳米材料)[23-27]。我们也已证明将现有DIC显微镜修改和延伸为多模态成像工具的能力[22，29，29]。DIC显微法中的图像形成的计算机模拟连同在不同显微设定和实验条件下的纳米物体的光学表现的检查提供了未来实验设计的理论准则和支持[30-33]。

市售的Nomarski型DIC显微镜通常采用二棱镜透射光配置；然而，材料科学中的许多基板，例如太阳能电池和表面增强拉曼散射(SERS)基板，是不透明的。在本发明中，我们通过构建反射DIC(RDIC)显微镜来延伸DIC显微法的适用性。此RDIC显微镜是针对个别纳米尺度构建块和例如太阳能电池和金涂布基板等反射表面上的中尺度材料的中间特征的同时检测优化的。RDIC显微法优于例如电子显微法和扫描探针显微法等其它常规方法的优点包含非侵入性和非破坏性快速表征、相对简单的样本制备、实时动态测量，且是相对地更便宜的。

图1A示意性地示出根据本发明的一个实施例的RDIC显微镜110。从用于反射DIC显微镜110的例如发光二极管(LED)的光源111发射的光112由一组透镜和滤光器113准直，且通过线形偏振器115和与入射光束116成45度角放置的分束器板(或双色镜)118。在一个实施例中，在光学路径中可能存在放置于所述一组透镜和滤光器113与线形偏振器115之间的镜114，以便反射光112的准直光束进入线形偏振器115以获得入射光束116。随后，来自入射光束116的由分束器板(或双色镜)118反射的光聚焦到定位于物镜121的后焦平面处的Nomarski棱镜120上。Nomarski棱镜120可以跨越光学路径119横向平移以引入偏置延迟，以实现不同样本的最佳图像对比度。物镜121随后将剪切正交波前准直到放置于样本板/平台122上的样本(试样)123上。随后，响应于准直正交波前的照射而来自样本(试样)123的光由相同物镜121收集且聚焦到Nomarski棱镜120的干涉平面上，在此它们重组以消除剪力。在穿过Nomarski棱镜120、同一分束器118和分析器(或第二线形偏振器)124之后，来自样本123的光128通过镜筒透镜125聚焦在相机129上。

在一个实施例中，如图2B所示，样本板/平台122是涂覆有纳米厚度金膜122b的石英载片122a的基板，其中金膜122b充当用于RDIC成像的反射镜。在一个实施例中，分析器124用于RDIC以产生差分干涉图像模式且允许具有与分析器124相同偏振方向的光束交互且形成干涉图像。在某些实施例中，分析器124可以具有消光比：510-800nm(>1000:1)，520-740nm(>10000:1)和530-640nm(>100000:1)；激光损伤阈值：针对连续阻挡的约10W/cm²和针对连续通过的约25W/cm²；通光孔径：约22.9mm；光学厚度：280±50μM；以及操作温度：-20℃到120℃。

大多数RDIC光学器件与内建式共焦拉曼和TIR显微法模态共享。与常规透射光DIC配置相比，RDIC在光路径中仅使用一个Nomarski棱镜以将线性偏振入射光剪切为两个正交偏振波前，且重组从试样表面反射的变形波前。物镜充当聚光器以将入射光照射到试样上且聚焦从试样表面返回的波前以在同一Nomarski棱镜干涉平面处重组。RDIC图像可以被视为试样表面几何形状的真实3D表示，而不是透射光DIC中的试样的伪3D外观。

RDIC配置早在1979年由Lessor等人证明且朝向表面构形研究应用[34]。传统地，RDIC已用以在研究抛光技术的同时定性且定量地报告表面粗糙度，且还在使在二氧化硅晶片上制作的半导体芯片中的细节和缺陷可视化方面有许多用途。然而，所有先前开发的RDIC显微镜由于设计和仪器挑战而限于具有相对低放大率和低分辨率的独立系统。具有高数值孔径和高倍放大的油浸物镜对于在RDIC中实现高分辨率和高灵敏度是必要的。这还由于有限的空间和短工作距离而需要复杂的仪器化。

然而，根据本发明，新仪器是组合光谱显微系统，其利用我们关于高级仪器化能力的专门知识、深入理解(理论上和以实验方式)以及关于基于DIC的技术的发展哦创新的连续努力[19，23，24，28，32，33，35-38]。所述组合光谱显微系统提供具有亚衍射有限空间分辨率、用于单分子的毫秒时间分辨率和单纳米粒子成像的原位光学表征，同时实现其它成像模态的共存。

与共焦拉曼光谱法的集成

拉曼和DIC光谱法的结合允许我们使表面增强和颗粒间距离信息相关。主要设计挑战是实现用于RDIC和拉曼的极为不同的两组光学器件的共存，同时分别实现最佳图像和光谱质量。

拉曼光谱法已被认为是用于结构分析的有力技术[39-40]。通过在拉曼模块中使用从近紫外到近红外的不同频率的激光，可以实现针对不同样本的最佳激励条件。通过选择具有适当频率的激光，可以激发某些电子跃迁，且可以执行样本的某些组分或分子的部分的谐振拉曼研究[18，41]。与RDIC显微镜技术相同，与红外吸收光谱法相比[41]，拉曼测量在环境条件下是非侵入性的且不需要特殊的样本制备技术[8，17]。拉曼散射的空间和时间分辨率由激励激光点大小和脉冲长度决定。在共焦拉曼技术中，可以测量来自飞升体积(约1μm³)的拉曼信号，这使得染色体和细胞中的空间分辨测量成为可能[41-42]。对于时间分辨率，可以在皮秒时间尺度上取得拉曼光谱，从而提供关于例如激发态和反应中间产物等短时间存活物质的信息[41]。通过使用基于多变量分析的不同数据分析技术，可以获得关于复杂系统的样本化学结构和化学组成的更多信息[43]。

在如图1A所示的本发明的一个示例性实施例中，组合光谱显微系统包括构建到RDIC显微镜110中的共焦拉曼系统，其允许同时获取拉曼光谱和光学显微法图像。在此实施例中，共焦拉曼系统(称为拉曼光谱法模块)包括样本照射130a和拉曼光谱检测130b，它们都与RDIC显微镜110光学耦合。

样本照射130a包含例如用于发射光132的激光器131的光源，以及准直和递送构件135，其用于将光132准直作为用于照射/激励样本123的入射光且递送入射光138通过分束器板(或双色镜)118。随后，来自入射光138的由分束器板(或双色镜)118反射的光由物镜121聚焦到放置于样本板/平台122上的样本(试样)123上以用光照射样本123。在如图1A所示的此示例性实施例中，准直和递送构件135包含(但不限于)五个镜M1-M5、翻转镜FM 137、两个透镜L以及针孔/狭缝，其所有放置于激光135的光学路径中。具体地，翻转镜FM 137定位于RDIC显微镜110的入射光束116的同一光学路径中的线形偏振器115与分束器板(或双色镜)118之间，以将从激光132获得的光136反射到RDIC显微镜110的入射光束116的同一光学路径中作为共焦拉曼系统的入射光138。因此，准直和递送构件135还包含RDIC显微镜110的分束器板(或双色镜)118和物镜121。

拉曼光谱检测130b包含用于响应于共焦拉曼系统的入射光138的照射而从样本(试样)123收集光(拉曼信号)的收集构件，以及用于将收集的拉曼信号的数据处理为拉曼光谱的检测器149。在如图1A所示的此示例性实施例中，收集构件145包含(但不限于)物镜121、分束器118和RDIC显微镜110的镜筒透镜125，其响应于所收集的光138中的共焦拉曼系统的入射光138而收集和处理来自样本123的拉曼信号，以及镜M6、M7、M8、中继透镜、透镜L1-L4和针孔。具体地，镜M6定位于RDIC显微镜110的光128的同一光学路径中的镜筒透镜125与相机129之间以将所收集的光138反射到镜M7，所述镜又将光反射到中继透镜。来自所收集的光139的反射光在经过中继透镜之后由镜M8反射到一系列透镜L1-L4和针孔/狭缝且由检测器149接收。检测器149是拉曼分光计或例如电荷耦合装置(CCD)的检测器阵列。各种类型的CCD可用于对不同波长范围的优化。在一些实施例中，针孔用以抑制起因于离焦位置的样本信号，同时，将足够的样本信号递送到检测器。针孔的大小取决于在使用中的物镜(物镜的数值孔径和物镜的放大因数)、光的波长和信号的强度。

根据本发明，在如图1A所示的组合光谱显微系统中，关于样本123的化学性质的拉曼光谱法的固有灵敏度和关于样本123的表面形状几何轮廓的RDIC显微法的固有灵敏度被组合以提供在环境条件下准确、高处理量、非破坏性、无标记且原位可用的分析方法。通过使用拉曼光谱法模块(系统)130a-130b可以取得与RDIC图像中的样本的相同区域的拉曼光谱。在一个实施例中，拉曼光谱法模块中使用的激光点大小是约0.4μm，如图1C所示。在一个实施例中，488nm激光用作通过双色镜和物镜入射于石墨烯样本上的激发光。拉曼信号由同一物镜121收集且聚焦到分光计149上。

另外，根据本发明，图1A中示出的翻转镜FM 137、镜M6、Nomarski棱镜120和分析器124是可操作地可装卸式的。添加/移除这些光学组件会改变光路径和光交互而实现不同成像模态，进而实现同一样本上的多模态成像。举例来说，如果移除翻转镜FM 137和镜M6，那么拉曼光谱法模块130a-130b断开，集成系统仅能够获取样本上的RDIC图像。否则，集成系统可以同时获取同一样本上的RDIC图像和拉曼光谱。另一方面，如果移除Nomarski棱镜120和分析器124，那么集成系统可以仅获取样本上的拉曼光谱。同时，集成系统也可以获取如下文所公开的TIRF。

与全内反射荧光显微法的集成

全内反射荧光显微法(TIRFM)可以认为是在液体/固体界面处的分子动力学研究中应用的最成功的荧光显微法模式，包含扩散[60-62]和吸收[63-64]。在全内反射(TIR)照射下，光的入射角在具有高折射率(n₁)的材料上变化。在超出临界角的角度处，入射光被完全反射，且在必须具有比n₁低的折射率的邻近介质(n₂)中产生渐逝波。渐逝波的穿透深度随着入射角、光波长以及两个介质的折射率变化。TIR几何形状为界面测量提供优良的背景抑制。来自具有固定角度TIRFM和宽视场显微法的顺序获取[65-66]或来自两角度TIRFM[67-70]的荧光强度的比率可以给出轴向距离的良好估计，同时用基于棱镜或物镜的可变角度TIRFM[62，7-74]可获得更多深度解析信息，其中多角度图像的堆叠含有样本的各种厚度上的集成荧光强度。本发明的共同发明人中的一个还发明了用于纳米精度轴向位置确定的自动校准扫描角度棱镜型全内反射荧光显微法和任选的可变照射深度伪全内反射显微法，现在是第9,012,872号美国专利[81]，其以全文引用的方式并入本文中。

在如图1A所示的本发明的一个实施例中，TIRFM集成到如上文公开的组合光谱显微系统中，因此可以同时完全利用来自TIRFM的具有高信噪比的附表面成像以及来自RDIC和共焦拉曼的关键信息的益处。在此示例性实施例中，TIRFM 150包含例如用于发射光152的激光器151的光源，以及递送构件155，其具有但不限于相对于板122上的样本123定位的棱镜157，以及放置于入射光路径中用于将光152以大于临界角的入射角递送到棱镜157的多个光学组件，使得入射光156被完全反射且产生随着距离以指数方式衰减的渐逝场，且仅此渐逝场内的样本123的荧光团被选择性地照射和激发。从由渐逝场选择性地激发的样本123的荧光团发射的光158的图像可以由RDIC显微镜110的相机129获取。因此，TIRFM 150实现样本/试样123的表面区的选择性可视化。如图1A所示，递送构件155可包含但不限于放置于光152和入射光156的光学路径中的镜M1-M5和透镜L，所述入射光是所述光152的通过递送构件155到棱镜157的光。在一个实施例中，镜M2可以是用以重定向和改变光束152的高度的潜望镜。另外，TIRFM 150可包含用于收集从选择性地激发的样本123的荧光团发射的光158的收集构件，其包含RDIC显微镜110的物镜121和镜筒透镜125。在某个实施例中，所述两个激光器131和151具有不同波长，这可基于实验和样本要求而使用。在某些实施例中，所述两个激光器131和151放在一起以给予系统在选择实验中使用的激发波长方面的更多灵活性，且它们可以容易可互换地用于系统中的其它模块。

如图2A所示，本发明在一个方面中还涉及样本台170，其被构建成用于将棱镜型TIRFM联接到如图1A所示的拉曼光谱法与高级光学显微镜的集成系统中。样本台170具有凹口172，所述凹口被设计成用于容纳棱镜157以便使我们能够将样本载片122直接安装在棱镜157的顶部157a上，进而允许同时获取TRIFM图像158、RDIC图像128和拉曼光谱138，如图2B所示。也可以使用样本台的其它设计来实践本发明。在某些实施例中，例如涂覆有纳米厚度金膜122b的石英载片122a的基板122[75-76]用以支撑样本123。金膜122b在玻璃基板122a与样本123(例如，细胞或含水介质)的界面处。入射光156在电子导电金膜122b处被转换成表面等离子共振(SPR)。等离子随后产生在金膜122b的任一侧上延伸进入介质的渐逝波场。进入样本介质的穿透深度d_SPR是

其中ε_m是金的介电常数。作为理论预测[77-79]并且还以实验方式验证[80]，随着波长从约600nm增加到4μm，在SPR处的穿透深度从约100nm变化直到5μm。在与邻近介质的界面处的渐逝波场可用以激发用于TIRFM成像的探针，而金膜122b也充当用于RDIC成像的反射镜。

在一些实施例中，基板不必始终是金涂布基板，且这取决于系统的哪个模块在使用中。选择Au作为涂层金属是由于其在表面增强拉曼实验中的良好表面等离子表现。

原位热退火台和溶剂退火台

为了执行确切同一样本(或样本的确切同一区)，特别是在不同的热和溶剂蒸汽条件下的样本的原位显微和光谱测量，我们开发了用于本发明的集成系统的原位热退火台和溶剂退火台，如图3A和3B中所示。

对于热退火台，也可通过反转电流而用作加热器的热电冷却器模块插入于狭槽(标注为1)中。显微镜载片上的样本由两个夹片(标注为2)固定。整个热退火台可以通过使用孔3中的1/4-20螺钉容易地安装到光学显微镜台上。

对于溶剂退火台，为退火工艺选择的溶剂系统填充圆柱体固持器(标注为4)。整个溶剂退火台可以通过使用孔5中的1/4-20螺钉容易地安装到光学显微镜台上。

自动聚焦模块

显微法成像系统的稳定性对于精确回收生物、化学事件是极关键的，特别是当需要长周期记录数据时。举例来说，在热退火过程期间，焦点可能随着温度改变。在一个实施例中，如图4中所示出的自动聚焦模块设计400是用于提供成像系统的高稳定性的容易附加的模块。此附加模块适用于直立显微镜和倒置显微镜。自动聚焦模块设计400使用在样本与盖玻片之间的界面处产生的反射光来监视样本台关于物镜的轴向移动。单独IR(850nmLED)光源使用短通过双色镜联接到光学路径中，在样本/盖玻片界面处反射，并且接着在CCD相机上成像。样本相对于物镜的轴向位移与CCD相机上的反射光束的横向位移是共轭的。每当激活自动聚焦函数时产生、存储并且接着使用校准曲线来锁定成像平面。

多模态成像收集模块

由于在用于不同显微法/光谱法模态的多个波长处收集光子的性质，多模态多视图成像收集模块对于实现本发明的集成系统的设计性能是必要的。图5A示出全自动多模态双重视图成像和光谱法模块的设计，其能够(但不限于)：1)同时进行单分子荧光成像和单分子光谱法成像；2)基于单分子定位的2D/3D超分辨率成像；3)二色成像；3)偏振成像等。从显微镜主体收集的信号(128，如图1A所示)通过一对无色透镜中继到相机且在相机左舷侧重新成像，如图5A所示。具有1000mm焦距的柱面透镜可以插入到光学路径中在第一中继透镜之前，且对3D超分辨率成像引入像散效应。对于双视图成像，使用例如双色镜、偏振器、光束分光器等光学组件将光学信号分裂成两个单独光学路径(通道1和通道2)。在通道1中，等边棱镜安装在电动精密滑台上，可以通过两个反射镜联接到光学路径，且横向通过波长分散光学信号，因此允许光谱法成像。通过移除光学单分裂组件(即，双色镜、偏振器、光束分光器)，单视图和双重成像模式可以容易地从一个切换到另一个。图5B示出多模态多色4通道成像模块的设计，其可以通过例如视差成像、双螺旋PSF、像散等双焦成像或点扩散函数(PSF)工程化实现3D单颗粒跟踪能力。所述4通道成像模块以与双重视图成像模块图5A相似的方式工作，但具有更多通道来分裂从显微镜主体收集的信号。每个通道具有在相机之前的个别聚焦透镜(中继透镜对的部分)，因此允许单独地调整每个通道中的焦深以用于同一相机(即，相机1和/或相机2)上的双焦成像。例如楔棱镜、相位遮罩、柱面透镜等光学组件可以插入到每一通道中的光学路径中，因此，同时或单独地实现PSF工程化。

应用实例

块体异质结(BHJ)有机光伏装置中的聚合物作用层：聚(3-己基噻吩)(P3HT)和[6，6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)掺合物是最广泛研究的BHJ有机光伏装置中的聚合物作用层中的一种。通过组合RDIC和共焦拉曼模块，在不同沉积后处理下的掺合物的分子排列和分子改变，所述处理例如热退火和溶剂退火。图6A-6B分别示出1:1P3HT:PCBM掺合物膜在热退火之前和30分钟热退火之后的反射差分干涉对比度(RDIC)图像。图6C示出沿着图6A-6B中示出的点划线的在热退火之前和之后的RDIC强度迹线。图6D示出沿着图6A-6B中示出的点划线在热退火之前和之后的掺合物中的规整P3HT的部分。

二维材料：石墨烯：通过组合RDIC和共焦拉曼模块，可以识别单层和双层石墨烯上的褶皱和多层区域。图7A-7C示出同一单层石墨烯样本的R-DIC和明亮场图像的拉曼光谱和比较。RDIC增强了样本的多层和起皱区域的对比度。通过将激励激光束聚焦到图1C中示出的衍射限制点，可以从样本的亚微米区域取得拉曼光谱。因此，可以获得RDIC图像与拉曼光谱之间的极高分辨率相关。

从图7A中的RDIC图像可以观察到，化学气相沉积(CVD)合成石墨烯样本在空间上不均匀。在含有不确定数目的层的样本中存在多层区域和褶皱，这些可以从对应拉曼光谱中确认。这些区域是在生长期间产生作为层的“缺陷”，它们对石墨烯应用具有显著影响[56-59]。

反射表面上的细胞成像：通过使用RDIC显微镜，在例如硅晶片、金涂覆载片的反射表面上具有金纳米粒子的培养细胞以高对比度成像，如图8所示。

Au涂覆载片上的金纳米粒子：通过组合全内反射散射(TIRS)和光谱法模块，研究金纳米粒子与金膜之间的交互。图9A示出根据本发明的一个实施例的在50nm金涂覆载玻片上的40x80nm(SPR 650nm)金纳米棒的TIRS图像，而图9B示出图9A中示出的标注为1的纳米棒的散射频谱。

已经仅出于说明和描述的目的呈现本发明的示例性实施例的前述描述，并且前述描述并不意图为穷尽性的或将本发明限于所揭示的精确形式。鉴于上文教示，许多修改和变化是可能的。

实施例经挑选和描述以便说明本发明的原理及其实际应用，以由此使得所属领域的技术人员能够利用本发明及具有适合于所预期的特定用途的各种修改的各种实施例。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本发明所涉及的领域的技术人员将变得清楚替代实施例。因此，本发明的范围是由所附权利要求书而非前述描述和其中所描述的示范性实施例来定义。

参考文献列表

[1].Feng,S.S.，用于新概念化疗的可生物降解聚合物的纳米粒子。(1743-4440(印刷))。

[2].Kim,T.-H.；Kim,M.；Park,H.-S.；Shin,U.S.；Gong,M.-S.；Kim,H.-W.，银纳米粒子的大小相依性细胞毒性。生物医学材料研究期刊部分A 2012，100A(4)，1033-1043。

[3].Sosenkova,L.S.；Egorova,E.M.，粒度对银纳米粒子的有毒活动的影响。物理学期刊：会议系列2011，291(1)，012027。

[4].Champion,J.A.；Katare,Y.K.；Mitragotri,S.，颗粒形状：用于微米和纳米尺度药物递送载体的新设计参数。控制释放杂志2007，121(1)，3-9。

[5].Etheridge,M.L.；Campbell,S.A.；Erdman,A.G.；Haynes,C.L.；Wolf,S.M.；McCullough,J.，纳米药物全局观：研究性和经过批准的纳米医学产品的状态。纳米医学：纳米技术、生物学和药物2013，9(1)，1-14。

[6].Briscoe,C.J.；Hage,D.S.，影响药物稳定性和生物基质中的药物代谢物的因素。生物分析2009，1(1)，205-220。

[7].French,R.A.；Jacobson,A.R.；Kim,B.；Isley,S.L.；Penn,R.L.；Baveye,P.C.，离子强度、pH和阳离子化合价对二氧化钛纳米粒子的聚合动力学的影响。环境科学和技术2009，43(5)，1354-9。

[8].Lin,P.-C.；Lin,S.；Wang,P.C.；Sridhar,R.，用于纳米材料的物理化学表征的技术。生物技术进展2014，32(4)，711-726。

[9].Wojcik,M.；Li,Y.；Li,W.；Xu,K.，通过光学显微法的石墨烯的空间分辨原位反应动力学。美国化学学会杂志2017，139(16)，5836-5841。

[10].Ma,W.；Yang,C.；Gong,X.；Lee,K.；Heeger,A.J.，具有穿插网络形态的纳米尺度控制的热稳定高效聚合物太阳能电池。高级功能材料2005，15(10)，1617-1622。

[11].Xu,Z.；Chen,L.-M.；Yang,G.；Huang,C.-H.；Hou,J.；Wu,Y.；Li,G.；Hsu,C.-S.；Yang,Y.，聚(3-己基噻吩)中的竖直相分离：富勒烯衍生物掺合物及其用于倒置结构太阳能电池的优点。高级功能材料2009，79(8)，1227-1234。

[12].Dang,M.T.；Hirsch,L.；Wantz,G.,P3HT:PCBM，聚合物光伏研究中的最佳卖方。高级材料2011，23(31)，3597-3602。

[13].Zhao,J.；Swinnen,A.；Van Assche,G.；Manca,J.；Vanderzande,D.；Mele,B.V.，P3HT/PCBM掺合物的相图及其用于形态稳定性的暗示。物理化学方法期刊B 2009，113(6)，1587-1591。

[14].Wang,H.；Wang,H.-Y.；Gao,B.-R.；Wang,L.；Yang,Z.-Y.；Du,X.-B.；Chen,Q.-D.；Song,J.-F.；Sun,H.-B.，纳米相分离P3HT/PCBM掺合物膜中的激子扩散和电荷转移动力学。纳米尺度2011，3(5)，2280-2285。

[15].Karagiannidis,P.G.；Georgiou,D.；Pitsalidis,C.；Laskarakis,A.；Logothetidis,S.，由热退火引起的P3HT:PCBM薄膜中的竖直相分离的演进。材料化学和物理学2011，129(3)，1207-1213。

[16].Baek,W.-H.；Yoon,T.-S.；Lee,H.H.；Kim,Y.-S.，用于高性能有机太阳能电池的P3HT:PCBM复合物的组份相依性相分离。有机电子器件2010，11(5)，933-937。

[17].Popovic,Z.V.；Dohcevic-Mitrovic,Z.；Scepanovic,M.；Grujic-Brojcin,M.；Askrabic,S.，纳米材料和纳米结构上的拉曼散射。物理年鉴2011，523(1-2)，62-74。

[18].Asher,S.A.；Munro,C.H.，UV激光改变拉曼光谱法。激光焦点世界1997，33(7)，99。

[19].Wang,G.；Sun,W.；Luo,Y.；Fang,N.，解析工程化环境中的纳米物体和具有金纳米棒的活细胞的旋转运动以及差分干涉对比度显微法。美国化学会志2010，132(46)，16417-22。

[20].Gu,Y.；Sun,W.；Wang,G.；Fang,N.，单粒子定向和旋转跟踪揭示活细胞薄膜上的药物递送向量的独特旋转动力学。美国化学会志2011，133(15)，5720-3。

[21].Gu,Y.；Sun,W.；Wang,G.；Jeftinija,K.；Jeftinija,S.；Fang,N.，在轴突传输期间的暂停时的荷重的旋转动力学。自然通讯2012，3，1030。

[22].Chen,K.；Gu,Y.；Sun,W.；Bin,D.；Wang,G.；Fan,X.；Xia,T.；Fang,N.，由自动化五维单粒子跟踪揭示的杆状荷重的特征旋转行为。自然通讯2017，8(1)，887。

[23].Luo,Y.；Sun,W.；Gu,Y.；Wang,G.；Fang,N.，波长相依性差分对比度显微法：使用非荧光纳米粒子的多路复用检测。分析化学2010，82(15)，6675-9。

[24].Sun,W.；Wang,G.；Fang,N.；Yeung,E.S.，波长相依性差分干涉对比度显微法：活细胞中的纳米粒子探针的选择性成像。分析化学2009，81(22)，9203-8。

[25].Ha,J.W.；Chen,K.；Fang,N.，微米长等离子纳米线的差分干涉对比度显微法成像。化学通讯2013，49(94)，11038-40。

[26].Stender,A.S.；Wei,X.；Augspurger,A.E.；Fang,N.，单金哑铃和简单哑铃几何形状的等离子行为。物理化学方法期刊C 2013，777(31)，16195-16202。

[27].Chen,K.；Lin,C.C.；Vela,J.；Fang,N.，作为单粒子定向和旋转跟踪探针的具有可调谐光学性质的多壳Au/Ag/SiO2纳米棒。分析化学2015，87(8)，4096-9。

[28].Sun,W.；Gu,Y.；Wang,G.；Fang,N.，纳米荷重的胞内传输的双模态单粒子定向和旋转跟踪。分析化学2012，84(2)，1134-1138。

[29].Gu,Y.；Wang,G.；Fang,N.，同时单粒子超定位和旋转跟踪。《美国化学学会·纳米》2013，7(2)，1658-1665。

[30].Gu,Y.；Sun,W.；Wang,G.；Zimrnermann,M.T.；Jernigan,R.L.；Fang,N.，揭示活细胞薄膜上的官能化金纳米棒的旋转模式。Small 2013，9，785。

[31].Zhao,F.；Chen,K.；Dong,B.；Yang,K.；Gu,Y.；Fang,N.，单粒子定向和旋转跟踪中的金纳米粒子的定位准确性。光学快讯2017，25(9)，9860-9871。

[32].Stender,A.S.；Augspurger,A.E.；Wang,G.；Fang,N.，在差分干涉对比度显微法下在非等离子波长处偏振设定对金纳米棒信号的影响。分析化学2012。

[33].Stender,A.S.；Wang,G.；Sun,W.；Fang,N.，金纳米棒几何形状对光学响应的影响。《美国化学学会·纳米》2010，4(12)，7667-7675。

[34].Lessor,D.L.；Hartman,J.S.；Gordon,R.L.，通过NOMARSKI反射显微法的定量表面形态确定.1.理论。美国光学社会期刊1979，69(2)，357-366。

[35].Sun,W.；Marchuk,K.；Wang,G.；Fang,N.，用于纳米精度轴向位置确定的自动校准扫描角度棱镜型全内反射荧光显微法。分析化学2010，82(6)，2441-2447。

[36].Stender,A.S.；Marchuk,K.；Liu,C.；Sander,S.；Meyer,M.W.；Smith,E.A.；Neupane,B.；Wang,G.；Li,J.；Cheng,J.-X.；Huang,B.；Fang,N.，单细胞光学成像和光谱法。化学评论2013，113(4)，2469-2527。

[37].Gu,Y.；Di,X.；Sun,W.；Wang,G.；Fang,N.，细胞中的单金纳米粒子的三维超定位和跟踪。分析化学2012。

[38].Gu,Y.；Ha,J.W.；Augspurger,A.E.；Chen,K.；Zhu,S.；Fang,N.，生物物理学研究中的单粒子定向和旋转跟踪(SPORT)。纳米尺度2013，5(22)，10753-64。

[39].Lu,D.Y.；Chen,J.；Deng,S.Z.；Xu,N.S.；Zhang,W.H.，用于亚氧化钨纳米线的结构分析的最有力工具：拉曼光谱法。材料研究期刊2011，23(2)，402-408。

[40].Beyssac,O.；Goffe,B.；Petitet,J.-P.；Froigneux,E.；Moreau,M.；Rouzaud,J.-N.，通过拉曼光谱法的无序和异质含碳材料的表征。光谱化学学报部分A：分子和生物分子光谱法2003，59(10)，2267-2276。

[41].Kneipp,K.；Kneipp,H.；Itzkan,I.；Dasari,R.R.；Feld,M.S.，通过拉曼光谱法的超灵敏化学分析。化学评论1999，99(10)，2957-2976。

[42].Puppels,G.J.；de Mul,F.F.M.；Otto,C.；Greve,J.；Robert-Nicoud,M.；Arndt-Jovin,D.J.；Jovin,T.M.，通过共焦拉曼微光谱法研究单个活细胞和染色体。自然1990，347，301。

[43].Hanlon,E.B.；Manoharan,R.；Koo,T.W.；Shafer,K.E.；Motz,J.T.；Fitzmaurice,M.；Kramer,J.R.；Itzkan,I.；Dasari,R.R.；Feld,M.S.，活体内拉曼光谱法的展望。药物和生物学中的物理学2000，45(2)，Rl。

[44].Gupta,A.；Chen,G.；Joshi,P.；Tadigadapa,S.；Eklund，受支撑的n-石墨烯层膜中的高频声子的拉曼散射。纳米快报2006，6(12)，2667-2673。

[45].Ni,Z.；Wang,Y.；Yu,T.；Shen,Z.，石墨烯的拉曼光谱法和成像。纳米研究2008，1(4)，273-291。

[46].Ni,Z.H.；Yu,T.；Lu,Y.H.；Wang,Y.Y.；Feng,Y.P.；Shen,Z.X.，石墨烯上的单轴应变：拉曼光谱法研究和带隙开口。《美国化学学会·纳米》2008，2(11)，2301-2305。

[47].Havener,R.W.；Ju,S.-Y.；Brown,L.；Wang,Z.；Wojcik,M.；Ruiz-Vargas,C.S.；Park,J.，通过宽视场拉曼光谱法在任意基板上的高处理量成像。《美国化学学会·纳米》2012，6(1)，373-380。

[48].Roddaro,S.；Pingue,P.；Piazza,V.；Pellegrini,V.；Beltram,F.，石墨烯的光学可见性：SiO2上的超薄石墨的干涉颜色。纳米快报2007，7(9)，2707-2710。

[49].Casiraghi,C.；Hartschuh,A.；Lidorikis,E.；Qian,H.；Harutyunyan,H.；Gokus,T.；Novoselov,K.S.；Ferrari,A.C.，石墨烯和石墨烯层的瑞利成像。纳米快报2007，7(9)，2711-2717。

[50].Ni,Z.H.；Wang,H.M.；Kasim,J.；Fan,H.M.；Yu,T.；Wu,Y.H.；Feng,Y.P.；Shen,Z.X.，使用反射和对比度光谱法的石墨烯厚度确定。纳米快报2007，7(9)，2758-2763。

[51].Reina,A.；Jia,X.；Ho,J.；Nezich,D.；Son,H.；Bulovic,V.；Dresselhaus,M.S.；Kong,J.，通过化学气相沉积在任意基板上的大面积少层石墨烯膜。纳米快报2009，9(1)，30-35。

[52].Li,W.；Moon,S.；Wojcik,M.；Xu,K.，石墨烯的直接光学可视化及其在透明基板上的纳米尺度缺陷。纳米快报2016，16(8)，5027-5031。

[53].Pimenta,M.A.；Dresselhaus,G.；Dresselhaus,M.S.；Cancado,L.G.；Jorio,A.；Saito,R.，通过拉曼光谱法研究基于石墨的系统中的无序。物理化学物理学2007，9(11)，1276-1290。

[54].Graf,D.；Molitor,F.；Ensslin,K.；Stampfer,C.；Jungen,A.；Hierold,C.；Wirtz,L.，石墨烯的拉曼成像。固态通讯2007，143(1)，44-46。

[55].Malard,L.M.；Pimenta,M.A.；Dresselhaus,G.；Dresselhaus,M.S.，石墨烯中的拉曼光谱法。物理学报告2009，473(5)，51-87。

[56].Vicarelli,L.；Heerema,S.J.；Dekker,C.；Zandbergen,H.W.，控制石墨烯中的缺陷以用于优化石墨烯纳米装置的电学性质。《美国化学学会·纳米》2015，9(4)，3428-3435。

[57].Liu,L.；Qing,M.；Wang,Y.；Chen,S.，石墨烯中的缺陷：产生、愈合及其对石墨烯性质的影响：回顾。材料科学和技术期刊2015，31(6)，599-606。

[58].Is。今日材料2012，15(3)，98-109。

[59].Vicarelli,L.；Heerema,S.；Dekker,C.；Zandbergen,H.，控制石墨烯中的缺陷以用于优化石墨烯纳米装置的电学性质。2015；卷9。

[60].Xu,X.H.；Yeung,E.S.，自由溶液中的单分子扩散和光分解的直接测量。科学1997，275(5303)，1106-1109。

[61].Xu,X.H.N.；Yeung,E.S.，在液体固体界面处的单蛋白质分子的长程静电捕获。科学1998，281(5383)，1650-1653。

[62].He,Y.；Li,H.W.；Yeung,E.S.，通过可变角度渐逝场显微法揭示的在液体固体界面处的单个DNA分子的运动。物理化学期刊B 2005，109(18)，8820-8832。

[63].Kang,S.H.；Shortreed,M.R.；Yeung,E.S.，在液体固体界面处进行吸收和解吸附的单个DNA分子的实时动力学。分析化学2001，73，1091-1099。

[64].Kang,S.H.；Yeung,E.S.，在液体/固体界面处的单个蛋白质分子的动力学：毛细电泳法和色谱法中的暗示。分析化学2002，74(24)，6334-6339。

[65].Omann,G.M.；Axelrod,D.，通过全内反射荧光检测到的受刺激嗜中性白细胞中的薄膜近侧钙瞬态。生物物理学杂志1996，71(5)，2885-2891。

[66].Merrifield,C.J.；Feldman,M.E.；Wan,L.；Aimers,W.，在单个网格蛋白涂覆凹点的内陷期间对肌动蛋白和发动蛋白补充的成像。自然·细胞生物学2002，4(9)，691-698。

[67].Marchuk,K.；Guo,Y.；Sun,W.；Vela,J.；Fang,N.，具有非闪烁量子点的高精度跟踪解决纳米尺度竖直位移。美国化学学会志2012，134(14)，6108-6111。

[68].Sun,W.；Marchuk,K.；Wang,G.F.；Fang,N.，用于纳米精度轴向位置确定的自动校准扫描角度棱镜型全内反射荧光显微法。分析化学2010，82(6)，2441-2447。

[69].Sun,W.；Xu,A.；Marchuk,K.；Wang,G.；Fang,N.，使用自动可变角度和可变照射深度伪全内反射荧光显微法的全细胞扫描。实验室自动化期刊2011，16(4)，255-262。

[70].Lanni,F.；Waggoner,A.S.；Taylor,D.L.，通过全内反射荧光显微法研究相间3T3-成纤维细胞的结构组织。细胞生物学期刊1985，100(4)，1091-1102。

[71].Loerke,D.；Stuhmer,W.；Oheim,M.，以可变角度渐逝场激励量化轴向分泌粒剂运动。神经科学方法期刊2002，119(1)，65-73。

[72].Olveczky,B.P.；Periasamy,N.；Verkman,A.S.，通过定量多角度全内反射荧光显微法绘制在三个维度中的萤光团分布。生物物理期刊1997，73(5)，2836-2847。

[73].Rohrbach,A.，用多角度渐逝波显微镜观察分泌颗粒。生物物理期刊2000，78(5)，2641-2654。

[74].Gell,C.；Berndt,M.；Enderlein,J.；Diez,S.，使用倾斜荧光微管的TIRF显微法渐逝场校准。显微法期刊-牛津2009，234(1)，38-46。

[75].Fang,Y.，受体药理学的全内反射荧光量化。生物传感器2015，5(2)，223-240。

[76].Ha,J.W.；Marchuk,K.；Fang,N.，通过全内反射散射显微法的单个各向异性等离子纳米粒子的聚焦定向和位置成像(FOPI)。纳米快报2012，12(8)，4282-8。

[77].Tang,Y.；Zeng,X.；Fiang,J.，表面等离子共振：对表面光谱法技术的介绍。化学教育期刊2010，87(7)，742-746。

[78].Johansen,K.；Arwin,H.；Fundstrom,I.；Fiedberg,B.，基于多个波长的成像表面等离子谐振传感器：灵敏度考虑。科学仪器回顾2000，71(9)，3530-3538。

[79].Golosovsky,M.；Firtsman,V.；Yashunsky,V.；Davidov,D.；Aroeti,B.，中红外表面等离子谐振：用于研究活细胞的新型生物物理学工具。应用物理杂志2009，105(10)，102036。

[80].Fiu,A.；Peng,J.；Fi,G.，使用硅石珠粒表征多波长表面等离子共振传感器的穿透深度。应用物理学快报2014，104(21)，211103。

[81].Fang,N.和Sun,W.，用于纳米精度轴向位置确定的自动校准扫描角度棱镜型全内反射荧光显微法和任选的可变照射深度伪全内反射显微法，第9,012,872号美国专利，2015年4月21日。