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看聲光可調諧濾波器(AOTF)如何增強共聚焦顯微鏡的多功能性

發布時間:2023-06-30 14:56:00 瀏覽量:3267 作者:Robert

摘要

聲光可調諧濾波器(AOTF)可以為(wei) 共聚焦顯微鏡提供更加清晰的圖像、逐像素波長的靈敏性以及精確的控製。Gooch & Housego(G&H)的生命科學部門副總裁Lars Sandström探討了聲光可調諧濾波將來的技術發展,以如何進一步增強共聚焦顯微鏡在生命科學領域的多功能性。

正文


聲光可調諧濾波(AOTF)如何增強共聚焦顯微鏡的多功能性


聲光可調諧濾波器(AOTF)可以為(wei) 共聚焦顯微鏡提供更加清晰的圖像、逐像素波長的靈敏性以及精確的控製。Gooch & Housego(G&H)的生命科學部門副總裁Lars Sandström探討了聲光可調諧濾波將來的技術發展,以及如何進一步增強共聚焦顯微鏡在生命科學領域的多功能性。

 

共聚焦顯微鏡,也稱為(wei) 共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM),在生命科學領域已經国产成人在线观看免费网站了數十年。從(cong) 眼科到神經科學,共聚焦顯微鏡支持拯救生命相關(guan) 的診斷、治療和研究。


如今,共聚焦顯微鏡的生物醫學国产成人在线观看免费网站越來越依賴於(yu) 聲光可調濾波器(AOTF)。AOTF技術在精確控製、靈敏性和速度方麵均有提升,增強了共聚焦顯微鏡的多功能性,從(cong) 而進一步實現了科學創新。隨著對更高圖像清晰度和靈活性的需求增加,AOTF解決(jue) 方案可能會(hui) 變得更加複雜,並需要特定的綜合專(zhuan) 業(ye) 技術和功能。




AOTF在共聚焦顯微鏡中的運用與(yu) 優(you) 勢


聲光(AO)器件在共聚焦顯微鏡中有很多運用。您可以在調製、功率控製、激光切換、激光耦合和分光中找到它們(men) 的身影。對於(yu) 單個(ge) 掃描頭來說,例如徠卡顯微係統的,聲光器件被廣泛運用於(yu) 其中。在它們(men) 之中,AOTF更是明星国产欧美在线,提供了多種優(you) 勢,包括:


徠卡STELLARIS 8 掃描頭


更清晰的圖像


檢查活體(ti) 組織的一個(ge) 挑戰是在標本移動或著分子變化/損壞之前,足夠快速地獲取多光譜數據。AOTF的多功能性允許分析活細胞,這意味著科學家們(men) 就可以完整而又準確的監測動態細胞過程,而這是基於(yu) AOTF 係統所允許的快速光強與(yu) 波長切換功能。熒光漂白後恢複(FRAP)、熒光漂白損失(FLIP)和用戶定義(yi) 的小標本區域(感興(xing) 趣的ROI區域)等技術已經取得了很大進展。


逐像素波長和功率控製


顯微鏡專(zhuan) 家可以保持高掃描速率,同時逐像素調整圖像。通過為(wei) 每個(ge) 波長和激光分配不同的光強來實現不同信號電平的平衡。AOTF的一個(ge) 用途是選擇特定的激發波長並設置白光激光器的功率。此外AOTF還可以與(yu) 激光多路複用技術相結合。AOTF通過選擇係統中的激光源並控製其強度來控製波長和光強。聲光效應允許快速並精確地控製傳(chuan) 輸和波長選擇。這樣AOTF就可用作激發光的濾波器,並且可以實現“動態”調整。這與(yu) 傳(chuan) 統的介質帶通濾波器形成鮮明對比,任何調整都意味著需要購買(mai) 新的濾波器,並且顯微鏡中可以安裝的濾波器數量始終存在限製。


環境穩定性


共聚焦係統中的AOTF實現了對多條激光線路進行靈敏、快速的電子調諧和強度控製,較大程度減小了由溫度或濕度變化引起的任何潛在頻率漂移。而這些對於(yu) 傳(chuan) 統濾波轉台/輪的機械調諧方案很難實現。





AOTF技術與(yu) 指標


在AOTF中,射頻驅動器輸出的頻率作用於(yu) 壓電換能器(通常是铌酸鋰),從(cong) 而產(chan) 生聲波並耦合到聲光材料中,如二氧化碲(TeO2)。這就產(chan) 生了一個(ge) 衍射光柵,其中晶體(ti) 的折射率隨驅動器提供頻率的變化而變化。當相幹光束穿過晶體(ti) 時,隻有一窄帶的頻率滿足相位匹配條件,並且以未衍射光束不同的角度離開晶體(ti) ,而這便形成了衍射光斑。晶體(ti) 的幾何形狀對於(yu) 獲得所需的性能至關(guan) 重要。


 大多數高端聲光器件都是按標準規格製造的,G&H是一家行業(ye) 內(nei) 領xian的專(zhuan) 業(ye) 国产黄色在线观看,提供廣泛的聲光可調諧濾波器,覆蓋從(cong) 紫外到中紅外的波長,帶寬小於(yu) 1nm。G&H的聲光可調諧係統包括電子控製、可配置驅動器,以提高操作人員的靈活性和反饋穩定係統。無論工作環境條件如何,均可以保持波長的穩定性。G&H還運用了一項獲得專(zhuan) li的旁瓣抑製技術,以提高頻譜純度。(更多国产欧美在线信息請參考:https://www.weilancj.com/details-491.html

 

至關(guan) 重要的是,G&H是唯yi一家自己生產(chan) 優(you) 質二氧化碲(TeO2)晶體(ti) 的光學係統開發商。這有助於(yu) 保持一致性和可靠性,從(cong) 而產(chan) 生更加一致和可重複的AOTF国产欧美在线。這種在G&H的美國工廠(符合ITAR標準)生長,拋光和製造晶體(ti) 的能力確保了在行業(ye) 內(nei) 領xian的地位。

 

下一代共聚焦顯微鏡的驅動力


從(cong) OEM客戶和zui終用戶對共聚焦顯微鏡發展方向的反饋表明,多功能性是一個(ge) 關(guan) 鍵的要求。對單一係統內(nei) 更大範圍可調諧波長的需求正在增長,提供靈敏性,以及更好的使用價(jia) 值。G&H已經可以提供單個(ge) 濾波器可直接覆蓋400-2400 nm的範圍(而不是通常需要的三個(ge) 濾波器),並且在實現驅動的靈敏性方麵更進一步。

 

溫度效應的管理是另一個(ge) 需要進一步創新的領域。AOTF對溫度變化非常敏感。為(wei) 了克服這個(ge) 問題,G&H驅動器的設計基於(yu) 一個(ge) 可以保持溫度的芯片,並且通過一個(ge) 反饋係統調整輸出以保持溫度恒定,這個(ge) 過程稱為(wei) 波長鎖定。該集成係統還包含晶體(ti) 結構、序列號等可訪問信息。

 

為(wei) 了zui大限度地發揮AOTF係統的潛力及其對用戶的好處,G&H在顯微鏡係統製造商設計下一代顯微鏡之初就開始與(yu) 他們(men) 合作。這種協作方法使製造商能夠提高他們(men) 的顯微鏡和超連續源的性能。

 

總而言之,經驗已經證明了采用漸進式而不是革命性的方法來實現較好的AOTF和驅動係統製造和集成的優(you) 勢。G&H將與(yu) 顯微鏡行業(ye) 攜手合作,不斷改進AOTF技術,以跟上生命科學和生物光子學国产成人在线观看免费网站的快速發展步伐。

 

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