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散射成像技术就是利用物体的散射性质进行成像的技术。现有的基于物体散射特性的成像技术大都是利用样品的前向散射光或者后向散射光进行成像，而丢失了侧向散射光的信息，因此本文提出了一种基于侧向散射探测器的侧向散射显微成像技术，设计和研制了侧向散射探测器，通过收集样品的侧向散射光进行显微成像。同时，将侧向散射显微成像技术与共焦显微成像技术相结合，搭建了基于侧向散射探测器的散射-共焦双模显微成像系统，同时利用样品的侧向散射光和后向散射光进行成像，既具有侧向散射显微技术高对比度、突出样品边沿的优点，又具有共焦显微成像技术高分辨率、高对比度、层析能力等优点，两种成像模式的结合能够获取更多样品的信息。在生物医学、工业生产等研究领域有广泛的研究前景。本文主要完成的工作如下: (1)从积分球的原理出发，设计了侧向散射探测器，并进一步改进了侧向散射探测器，使侧向散射探测器适用于任何的显微物镜。利用侧向散射探测器收集散射样品射向四周的散射光，实现了样品的侧向散射显微成像。通过掩膜板、分辨率板、洋葱细胞、狗尾巴草细胞和口腔细胞的实验，证明了基于侧向散射探测器的散射显微成像方法的可行性，而且图像对比度高。该成像系统的分辨率由焦斑大小决定，与显微物镜的数值孔径有关。该显微成像技术操作简单、实验费用低、成像速度快、图像对比度高。同时，由图像看出，样品边缘清晰、突出。 (2)把基于侧向散射探测器的散射显微成像技术与共焦显微成像系统相结合，搭建了新型的基于侧向散射探测器的散射-共焦双模显微成像系统，同时利用样品的侧向散射光和后向散射光进行成像，获得更丰富、更全面的信息。本文利用了分辨率板验证了侧向散射探测器的散射-共焦双模式显微成像系统的可行性，再利用无机样品二氧化硅透明微球进行实验，从实验结果中可以看出，利用侧向散射显微成像技术能清晰地观察到微球的边缘轮廓，共焦显微成像技术仅仅能观察到微球的位置分布。最后把基于侧向散射探测器的散射-共焦双模显微成像系统应用于生物细胞成像。通过对菊花花粉和绿萝细胞进行侧向散射-共焦双模显微成像实验，可以得到，共焦显微镜成像能得到样品内部丰富的信息，能观察到生物细胞表面的起伏，而侧向散射显微成像能突出样品的边界信息。两种成像模式的结合，能够反映样品更多的信息，具有重要的意义。 (3)本文用实验验证了成像法中普通光学显微成像技术在对小尺寸微粒成像时受衍射环影响，难以确定微粒的形态和尺寸。共焦显微成像技术具有层析能力，能获得不同层面的图像，微粒的不同层面具有不同的直径，无法确定采用哪一焦面作为粒度测量的焦面，因而无法确定微球的大小。而我们课题组前期提出的散射光声显微成像技术虽然能很好地区分微粒的边沿，但是成像时间受到限制。为了解决利用成像法实现小尺寸微球的粒径测量技术问题，并且缩短成像时间、简化仪器，本文提出了利用基于侧向散射探测器的侧向散射显微成像技术进行粒度测量的新方法，并利用基于侧向散射探测器的散射—共焦双模显微成像系统成功对不同粒径的单分散系微球和多分散系微球进行成像。侧向散射图像高对比度、球形清晰可辨，并能较准确地测量其粒径。这说明本文提出的基于侧向散射探测器的散射显微技术具有实现工业上粒度测量的能力，而且成像的时间短，仪器简单、操作方便。