Microscopía Raman de imágenes: microscopía de dispersión Raman anti-Stokes coherente de campo amplio basada en una fuente de supercontinuo de picosegundos.

tiempo04/03/2022

Abstracto

Proponemos un microscopio CARS con un amplio campo de visión basado en el esquema de excitación de dispersión Raman anti-Stokes coherente multicanal (CARS). Mediante una fuente de supercontinuo de alta energía generada por una fibra de cristal fotónico de área modal amplia (LMA PCF), se puede excitar un amplio rango de bandas de dispersión Raman en una extensa región espacial. La obtención de imágenes CARS de vibraciones de dispersión Raman específicas se logra aplicando el filtro de paso de banda correspondiente. Los resultados experimentales demuestran que se pueden obtener imágenes CARS rápidas en muestras estándar utilizando excitación de pulsos de supercontinuo de picosegundos de alta energía y el filtro correspondiente para lograr imágenes de diferentes bandas de dispersión Raman. Este esquema se puede aplicar al recuento celular, la detección de gases y otras disciplinas biomédicas que requieren imágenes a alta velocidad, y también resulta prometedor para la obtención de imágenes hiperespectrales de alta velocidad cuando se combina con la detección comprimida.

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Figura 1 (a) Esquema de la imagen de dispersión Raman anti-Stokes coherente de campo amplio (CARS). (Cámara: DHYANA 95, Tucson)

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Figura 2. Imágenes CARS a velocidad de vídeo de la mezcla de microesferas de PS y PMMA.

Análisis de la tecnología de imágenes

Como la señal de dispersión Raman es muy débil,Dhyana 95La cámara utilizada en este estudio emplea tecnología de chip delgado sCMOS retroiluminado, lo que evita la interferencia de la luz causada por la capa de cableado, mejora el área de iluminación y aumenta la tasa de conversión fotoeléctrica. La eficiencia cuántica alcanza el 95%, y el ruido de lectura es de tan solo 1,45 electrones (valor máximo). Con una amplia respuesta espectral de 200-1100 nm y un píxel grande de 11 μm, estas características resultan idóneas para este tipo de aplicaciones. Este sistema también se presenta como una opción prometedora para combinarse con la detección comprimida y lograr imágenes hiperespectrales de alta velocidad en el futuro.

Fuente de referencia

1. Shen, Y.; Wang, J.; Wang, K.; Sokolov, AV; Scully, MO. Microscopía de dispersión Raman anti-Stokes coherente de campo amplio basada en una fuente de supercontinuo de picosegundos. APL Photonics 2018, 3, 116104, DOI: 10.1063/1.5045575

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