數(shù)字全息顯微鏡(Digital holographic microscopy,簡稱DHM)是數(shù)字全息技術(shù)在顯微領(lǐng)域的應(yīng)用,也被稱為全息顯微術(shù)。與其他顯微技術(shù)相比,數(shù)字全息顯微鏡并不直接記錄被觀測物體的圖像,而是記錄含有被觀測物體波前信息的全息圖,再通過計(jì)算機(jī)對所記錄的全息圖進(jìn)行數(shù)值重建來得到被測物體的相位和振幅(光強(qiáng))信息,進(jìn)而完成數(shù)字三維重構(gòu)。打個(gè)形象的比方來理解數(shù)值重建這個(gè)過程,就是利用計(jì)算機(jī)算法代替?zhèn)鹘y(tǒng)光學(xué)顯微鏡中的成像透鏡。
DHM 是將固定波長的半導(dǎo)體激光分成照射到樣品的光和參照光兩部分來使用。產(chǎn)品共包
括兩大品種,一種是樣品反射光與參照光進(jìn)行干涉的“R1000/2000 系列”;另一種是樣品透
過光與參照光進(jìn)行干涉的“T1000 系列”。照射到樣品上的光線與參照光產(chǎn)生的干涉圖案使用
CCD 相機(jī),作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)保存下來,由此算出三維數(shù)據(jù)。計(jì)算三維數(shù)據(jù)時(shí)使用的是專用軟件
“Koala Software”。
T1000 系列主要應(yīng)用在生命科學(xué)領(lǐng)域、顯微光學(xué)和顯微流體。在生命科學(xué)領(lǐng)域,DHM可以直接提供精確的生態(tài)學(xué)測量。無需附加的對比劑、使用很低的照明功率。它對很小的形態(tài)改變和細(xì)胞內(nèi)成份的變化都非常靈敏。甚至可以鎖定培養(yǎng)液中的細(xì)胞進(jìn)行長時(shí)間跟蹤監(jiān)測。因此,DHM T1000 是高效篩選和實(shí)時(shí)監(jiān)測的理想工具。
應(yīng)用領(lǐng)域
材料科學(xué)
微機(jī)電系統(tǒng)/微光機(jī)電系統(tǒng)
顯微光學(xué)
半導(dǎo)體
納米技術(shù)
生命科學(xué)
細(xì)胞生物
生物芯片
生物傳感器
產(chǎn)品主要特點(diǎn)
實(shí)時(shí)監(jiān)測影像
獲取與重建速率(標(biāo)準(zhǔn)15 fps, 大于15 fps為選配)非常快速, 使得影像可以實(shí)時(shí)監(jiān)看. 觀看動(dòng)態(tài)事件的過程和活細(xì)胞的相互作用現(xiàn)象由此變?yōu)榭赡?span>.
堅(jiān)固 & 穩(wěn)定
非常短的取像時(shí)間(數(shù)微秒)使得此設(shè)備在測量時(shí), 幾乎不受外在的振動(dòng)影響, 用防震臺(tái)面也變得不需要. DHM的堅(jiān)固與穩(wěn)定性, 允許非常微弱, 緩慢的變形或移動(dòng), 需穩(wěn)定性非常好或時(shí)間超常的測量.
高分辨率
沿著垂直(Z)軸的分辨率,小于1nm. 橫向的分辨率(在XY平面)取決于物鏡的數(shù)值孔徑(用油浸漬的物鏡可測得300nm), 像傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡.
非接觸式 & 完全非侵入式測量
低功率可見光的樣品照明(至少低于共焦式顯微鏡10000倍), 與試片表面不接觸, DHM可以保存你樣品完整的特性. 此外, 生物試片可以直接觀看不需染色, 因此可以防止化學(xué)性或物理性的危害.
值得有效的解決方案
DHM的安裝費(fèi)與操作費(fèi)用都非常低廉. 適應(yīng)性與彈性使它們在高分辨率顯微鏡領(lǐng)域非常有競爭性. 這些特性使DHM在研發(fā)和制程品管上, 成為非常值得, 有效的工具.
友善的操作
無須樣品準(zhǔn)備, 無須特別的環(huán)境(溫度, 真空, ...), 樣品不需高精準(zhǔn)度的位置與方向擺放, DHM?簡化技術(shù), 讓使用者可以非常容易并快速的獲得準(zhǔn)確的測量.
功能強(qiáng)大三維空間處理軟件
可以用相同的儀器, 不同的操作模式去延伸你的應(yīng)用范圍. DHM提供了無與倫比特有的數(shù)字工具, 改善了儀器使用的容易性與耐用性, 也增加了測量的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性. 標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的量測接口, 使外在控制可在歡樂和彈性的環(huán)境中達(dá)成.
產(chǎn)品分類
Reflection 反射
型號(hào):R1000,custom
優(yōu)勢:可以測量低反射率(小于1%)的樣品,是測量種類繁多以及復(fù)雜表面形貌樣品的理想選擇
由于其高采集率和易用性,DHM可以快速測量,工業(yè)自動(dòng)化質(zhì)量控制以及研發(fā)應(yīng)用,特別是對于動(dòng)態(tài)觀察。
Transmission 透射
型號(hào):T1000,custom
優(yōu)勢:快速測量透明樣品,高可靠性和準(zhǔn)確性
DHM T1000系列是由市場上唯一一款透射配置的光學(xué)輪廓儀。此配置是適用于透明或半透明的樣品,并給出了在樣品表面和形狀的信息,而且還依能檢測樣品的材料和內(nèi)部結(jié)構(gòu)或缺陷。
DHM T1000提供一個(gè)高準(zhǔn)確度的實(shí)時(shí)測量的光路長度,隨著厚度或體積的變化,以及折射率的變化提供一個(gè)非常高的靈敏度。因此尤其適用于微光學(xué)和生物介質(zhì)特性
Software 軟件
Koala:這是一款必不可少的展示DHM潛在價(jià)值的軟件
Koala軟件是一個(gè)必不可少的組成部分,包含了大部分DHM科技創(chuàng)新理念。除了DHM特定的功能,Koala實(shí)現(xiàn)了種類繁多的標(biāo)準(zhǔn)工具和先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理,測量和外部控制功能,靈活的和用戶友好的環(huán)境。
Possum:揭示了底層的生物過程
Possum后處理軟件是分析長期潛在的生物過程和解釋DHM測量的理想工具:形態(tài),表面,體積,電流,離子交換等等
技術(shù)參數(shù)
測量原理:反射式數(shù)字全相術(shù)干涉顯微鏡(R1000系列)
穿透式數(shù)字全相術(shù)干涉顯微鏡(T1000 系列)
取像型式:強(qiáng)化與量化的相位對比影像
光源:單波長雷射光源
樣品臺(tái):手動(dòng)3 軸, x, y, z 各可位移25毫米
選配:較大位移的樣品臺(tái)
選配:軟件自動(dòng)控制的2軸或3軸樣品臺(tái)
照相機(jī): 1392 x 1040 像素, 8 bits
可選物鏡: 1.25x, 2.5x, 5x, 10x, 20x, 50x, 63x, 100x
選配:長工作距離物鏡, 油浸漬物鏡
物鏡安裝:單物鏡安裝, 雙物鏡的滑動(dòng)塊或四物鏡的轉(zhuǎn)盤安置
計(jì)算機(jī):應(yīng)為DHM配置含最新的Pentium處理器和視窗XP 專業(yè)版?zhèn)€人電腦為佳, 顯示則需19寸, 1280 x 1024 像素的顯示屏
軟件: Lyncee Tec專利的“袋熊"經(jīng)典軟件, 是利用C++ 和 .NET技術(shù),專為在window xp 3維表面成型, 曲面測量, 步進(jìn)高度與粗度測量寫成的.
選配工作模式:垂直掃描與頻閃觀測模式
性能
垂直的分辨率瞬間:0.2° (在空氣中0.2nm)
空間:0.6° (在空氣中0.6nm)
垂直數(shù)字聚焦范圍視區(qū)50倍深度(取決于物鏡)
垂直測量范圍:對平滑樣品, 取決於測量區(qū)域的深度
340 nm (用選配的垂直掃描模式, 范圍可以測得更高)
橫向的分辨率: 取決于物鏡:用油浸漬的物鏡(1.4 NA), 最低可測到300nm,
可視區(qū)域:取決于物鏡可達(dá)到4.40毫米
橫向取樣: 1024 x 1024 像素(全像照相)
擷取影像速率實(shí)時(shí)影像:15 fps (512 x 512 像素), 4 fps (1024 x 1024像素)
離線重建:15 fps (1024 x 1024)(10000 fps速率為選配)
樣品照明:低至 1W/cm2
最大樣品尺寸: H x W:200毫米 x 123毫米(R1000系列)
50毫米 x 150毫米(T1000 系列)
工作距離:取決于物鏡:從 0.30毫米至 20毫米
取樣反射率(R1000系列):低至小于1%
擷取時(shí)間:單一影像擷取, 低至小于 1微秒(無掃描機(jī)械裝置, 無相位移)
聯(lián)系人: