Technoleg delweddu microsgopeg amlffoton: polareiddio-ail-ddatrys-microsgopeg cenhedlaeth harmonig a'i brosesu delweddau
Mewn microsgopau optegol aflinol, defnyddir delweddu ail genhedlaeth harmonig (SHG) yn gyffredin i arsylwi strwythurau ffibrog mewndarddol, ac mae dwyster SHG yn dibynnu i raddau helaeth ar yr ongl gymharol rhwng cyfeiriad polareiddio'r trawst digwyddiad ac echel cyfeiriadedd y moleciwl targed. Felly, gall delweddu SHG seiliedig ar bolareiddio (P-SHG) gael gwybodaeth strwythurol o foleciwlau targed trwy ddadansoddi'r berthynas swyddogaethol rhwng dwyster signal SHG a chyflwr polareiddio'r pelydryn digwyddiad. Fe'i defnyddir bellach fel arf pwysig ar gyfer dadansoddi meddygol a biolegol.
Gellir cael delweddau SHG syml trwy - ficrosgopeg fflworoleuedd cynhyrfu ffoton traddodiadol (TPM). Mae'r rhan fwyaf o systemau TPM yn dal i ddefnyddio un dull sganio trawst yn seiliedig ar ddrych symudol, y mae ei gydraniad amser yn dibynnu ar gyflymder symudiad corfforol y drych. Er mwyn cyflawni delweddu cyflymach, gall y system TPM hefyd fabwysiadu dull sganio trawst aml (Ffigur 1A), ac un ohonynt yw defnyddio uned sganio disg cylchdroi. Mae'r uned hon yn cynnwys trofwrdd meicro lensys cyfechelog a throfwrdd twll pin, gyda'r micro-lensys a'r tyllau pin ar bob tro yn cyfateb o un-i-un.
Pan fydd y laser yn mynd trwy'r trofwrdd micro lensys, mae blaen y don yn gorchuddio lensys micro lluosog. Mae gwahanol lensys micro yn canolbwyntio gwahanol rannau o flaen y don i wahanol safleoedd ac yn mynd trwy dyllau pin cyfatebol, gan ffurfio trawstiau micro lluosog. Gall y trawstiau micro hyn sy'n taro'r sampl gyffroi sawl signal ar yr un pryd. Mae'r signalau hyn yn dychwelyd ar hyd y system microsgop ac yn mynd trwy'r twll pin eto, ac yn cael eu hadlewyrchu o'r diwedd gan y drych deucroig rhwng y ddau fwrdd tro i'r ddyfais ganfod. Fodd bynnag, nid oes gan y modd a ddefnyddir yn gyffredin laser saffir titaniwm cloi fel ffynhonnell golau ddigon o egni, sy'n cyfyngu ar nifer y trawstiau cyffro ac yn arwain at faes golygfa effeithiol bach (FOV) ar gyfer TPM (TPM-SD) gan ddefnyddio uned sganio cylchdro.
Roedd Ai Goto et al. wedi'i anelu at gyflawni delweddu P-SHG cyflymder uchel gyda maes gweld mawr (FOV) gan ddefnyddio system TPM-SD. Felly, cyflwynwyd ffynhonnell laser seiliedig ar Yb gyda phŵer brig uwch i'r system TPM-SD.
Mae hwn yn ddiagram sgematig o'r system TPM{0}}SD a ddatblygwyd ganddynt. Ffynhonnell golau'r system yw laser wedi'i seilio ar Yb, sy'n cynhyrchu corbys femtosecond gyda thonfedd canol o 1042 nm, pŵer cyfartalog o 4 W, lled pwls o 300 fs, a chyfradd ailadrodd o 10 MHz. Mae'r system yn addasu'r pŵer laser yn gyntaf trwy blât hanner ton a polarydd laser Glan, ac yna'n ehangu'r trawst trwy ehangwr trawst. Mae'r trawst ehangedig yn cael ei gyflwyno i'r uned sganio trofwrdd, ac mae trawstiau micro lluosog sy'n dod allan o'r uned sganio yn canolbwyntio ar sawl pwynt o'r sampl trwy lens gwrthrychol trochi dŵr. Er mwyn addasu cyflwr polareiddio'r trawst golau yn y lens gwrthrychol, gosodir plât hanner ton a phlât chwarter tonnau ar lwybr optegol y trawst excitation.
