23/10/10 NwsLub sij hawm ncua & kev sib koom ua ke (TDI) yog ib txoj hauv kev ntawm cov duab ntes tau tsim los ntawm txoj cai ntawm kab scanning, qhov twg cov duab ib-seem tau raug ntes los tsim cov duab los ntawm lub sijhawm cov qauv suab thiab cov duab hlais ntes los ntawm kev ua kom pom. Txawm hais tias cov thev naus laus zis no tau nyob ib puag ncig ntau xyoo lawm, nws feem ntau cuam tshuam nrog cov ntawv thov tsis tshua muaj siab, xws li kev tshuaj xyuas lub vev xaib.
Lub cim tshiab ntawm cov koob yees duab tau ua ke qhov rhiab heev ntawm sCMOS nrog qhov ceev ntawm TDI kom muab cov duab ntes ntawm qhov sib npaug zoo rau cheeb tsam scan tab sis nrog lub peev xwm rau kev txiav txim siab ntawm qhov nrawm dua. Qhov no yog qhov tshwj xeeb tshaj yog pom nyob rau hauv cov xwm txheej uas yuav tsum tau ua cov qauv loj hauv cov teeb pom kev zoo. Hauv daim ntawv qhia no, peb piav qhia yuav ua li cas TDI scanning ua haujlwm, thiab sib piv cov duab ntes lub sijhawm rau qhov sib piv loj hauv cheeb tsam scanning txheej txheem, pobzeb & plooj duab.
Los ntawm kab scanning rau TDI
Line scan imaging yog ib qho kev yees duab uas siv ib kab ntawm pixels (hu ua kem, los yog theem) coj ib daim duab ntawm ib qho piv txwv nyob rau hauv tsab ntawv tsa suab. Siv hluav taws xob triggering mechanisms, ib qho 'slice' ntawm ib daim duab yog coj raws li cov qauv dhau lub sensor. Los ntawm scaling lub koob yees duab trigger npaum li cas mus ntes cov duab nyob rau hauv cov kauj ruam nrog cov qauv suab thiab siv ib tug ncej grabber mus ntes cov dluab, lawv yuav tsum tau stitched ua ke los tsim cov duab.
TDI imaging tsim nyob rau hauv lub hauv paus ntsiab lus ntawm cov duab capture ntawm ib tug qauv, txawm li cas los xij, siv ntau theem kom nce tus naj npawb ntawm photoelectrons ntes. Raws li cov qauv dhau los ntawm txhua theem, cov ntaub ntawv ntau ntxiv tau sau thiab ntxiv rau cov photoelectrons uas twb muaj lawm raug ntes los ntawm cov theem ua ntej thiab hloov pauv hauv cov txheej txheem zoo sib xws rau CCD cov khoom siv. Raws li cov qauv dhau mus rau theem kawg, cov khoom siv photoelectrons raug xa mus rau kev nyeem ntawv, thiab cov teeb liab sib xyaw ua ke thoob plaws qhov ntau yog siv los tsim cov duab daim duab. Nyob rau hauv daim duab 1, duab capture ntawm ib tug ntaus ntawv nrog tsib TDI kab (theem) yog qhia.
Daim duab 1: animated piv txwv ntawm cov duab capture siv TDI technology. Ib qho qauv (xiav T) tau dhau los ntawm TDI cov duab ntes cov cuab yeej (ib kem ntawm 5 pixels, 5 TDI theem), thiab photoelectrons raug ntes hauv txhua theem thiab ntxiv rau theem teeb liab. Kev nyeem ntawv hloov qhov no mus rau cov duab digital.
1a: Daim duab (tuab xiav T) tau qhia rau theem; tus T yog nyob rau hauv kev txav raws li qhia nyob rau hauv lub ntaus ntawv.
1b: Raws li T dhau los ntawm thawj theem, TDI lub koob yees duab tau ua kom lees txais photoelectrons uas tau ntes los ntawm pixels thaum lawv ntaus thawj theem ntawm TDI sensor. Txhua kem muaj ib tug series ntawm pixels uas ntes photoelectrons tus kheej.
1c: Cov photoelectrons uas ntes tau no tau hloov mus rau theem thib ob, qhov twg txhua kem thawb nws cov teeb liab mus rau theem tom ntej.
1d: Nyob rau hauv lub sij hawm nrog kev txav ntawm tus qauv ib-pixel nrug, ib txheej thib ob ntawm photoelectrons raug ntes rau theem ob, thiab ntxiv rau cov uas tau ntes yav dhau los, ua kom lub teeb liab. Hauv theem 1, cov txheej txheem tshiab ntawm photoelectrons raug ntes, sib raug rau cov kab txuas ntxiv ntawm cov duab ntes.
1e: Cov txheej txheem ntes cov duab piav qhia hauv theem 1d yog rov ua dua thaum cov duab txav dhau ntawm lub sensor. Qhov no tsim lub teeb liab los ntawm photoelectrons los ntawm theem. Lub teeb liab tau dhau mus rau hauv kev nyeem ntawv, uas hloov cov teeb liab photoelectron rau hauv cov ntawv nyeem digital.
1f: Cov ntawv nyeem digital yog tso tawm kom pom raws li cov duab kab los ntawm kab. Qhov no tso cai rau digital reconstruction ntawm ib daim duab.
Raws li cov cuab yeej TDI muaj peev xwm ntawm ib txhij dhau photoelectrons los ntawm ib theem mus rau lwm qhov, thiab ntes cov photoelectrons tshiab los ntawm thawj theem thaum tus qauv yog nyob rau hauv cov lus tsa suab, cov duab yuav ua tau zoo infinite nyob rau hauv tus naj npawb ntawm kab ntes. Tus nqi pib, uas txiav txim seb tus naj npawb ntawm lub sij hawm duab ntes (daim duab 1a) tshwm sim, tuaj yeem nyob ntawm qhov kev txiav txim ntawm ntau pua kHz.
Hauv qhov piv txwv ntawm daim duab 2, 29 x 17 mm microscope swb tau ntes hauv 10.1 vib nas this siv lub koob yees duab 5 µm pixel TDI. Txawm nyob rau theem tseem ceeb zoom, theem ntawm qhov muag plooj yog tsawg. Qhov no sawv cev rau kev nce qib loj ntawm cov tiam dhau los ntawm cov thev naus laus zis no.
Yog xav paub ntxiv, Table 1 qhia cov neeg sawv cev imaging lub sij hawm rau ib tug series ntawm cov qauv ntau thiab tsawg ntawm 10, 20, thiab 40 x zoom.
Daim duab 2: Daim duab ntawm cov qauv fluorescent ntes siv Tucsen 9kTDI. Tawm 10 ms, ntes lub sijhawm 10.1 s.
Table 1: Matrix ntawm lub sijhawm ntes ntawm qhov sib txawv ntawm qhov ntau thiab tsawg (thib ob) siv lub koob yees duab Tucsen 9kTDI ntawm Zaber MVR series motorized theem ntawm 10, 20, thiab 40 x rau 1 & 10 ms raug lub sijhawm.
Thaj chaw scan imaging
Kev txheeb xyuas thaj chaw hauv sCMOS cov koob yees duab suav nrog kev ntes tag nrho cov duab ib txhij siv 2-dimensional array ntawm pixels. Txhua pixel ntes lub teeb, hloov nws mus rau hluav taws xob teeb liab rau kev ua tiav tam sim thiab tsim cov duab tiav nrog kev daws teeb meem siab thiab ceev. Qhov loj ntawm cov duab uas tuaj yeem ntes tau hauv ib qho kev pom yog tswj hwm los ntawm pixel loj, qhov loj, thiab tus naj npawb ntawm pixels hauv ib qho array, per (1)
Rau tus qauv array, qhov chaw saib yog muab los ntawm (2)
Hauv qhov xwm txheej uas tus qauv loj dhau rau qhov kev pom ntawm lub koob yees duab, cov duab tuaj yeem tsim los ntawm kev sib cais cov duab rau hauv daim phiaj ntawm cov duab ntawm qhov loj ntawm qhov kev pom. Kev ntes cov duab no ua raws li tus qauv, qhov twg theem yuav txav mus rau txoj haujlwm ntawm kab sib chaws, theem yuav nyob, thiab tom qab ntawd cov duab yuav ntes. Hauv cov koob yees duab dov shutter, muaj sijhawm tos ntxiv thaum lub shutter revolves. Cov duab no tuaj yeem ntes tau los ntawm kev txav lub koob yees duab txoj haujlwm thiab khi lawv ua ke. Daim duab 3 qhia txog cov duab loj ntawm tib neeg lub xov tooj nyob rau hauv fluorescence microscopy tsim los ntawm stitching ua ke 16 cov duab me.
Daim duab 3: Ib qho swb ntawm tib neeg lub xov tooj raug ntes los ntawm thaj chaw scan lub koob yees duab siv cov pobzeb & plooj duab.
Feem ntau, kev daws teeb meem ntau dua yuav xav tau ntau cov duab los tsim thiab xaws ua ke hauv txoj kev no. Ib qho kev daws teeb meem rau qhov no yog kev ua haujlwmloj hom koob yees duab scanning, uas muaj cov sensors loj nrog lub siab pixel suav, nyob rau hauv tandem nrog tshwj xeeb optics, tso cai rau ntau npaum li cas ntawm cov ntsiab lus yuav raug ntes.
Kev sib piv ntawm TDI thiab cheeb tsam scanning (Tile & Stitch)
Rau thaj tsam loj ntawm kev soj ntsuam ntawm cov qauv, Pobzeb & Stitch thiab TDI scanning yog cov kev daws teeb meem tsim nyog, txawm li cas los xij los ntawm kev xaiv txoj kev zoo tshaj plaws, nws muaj peev xwm txo tau lub sij hawm yuav tsum tau luam theej duab ib qho piv txwv. Lub sij hawm txuag no yog tsim los ntawm lub peev xwm ntawm TDI scanning los ntes tus qauv txav; tshem tawm qhov ncua sij hawm cuam tshuam nrog theem kev daws teeb meem thiab dov lub sijhawm sib txuas nrog cov pobzeb & plooj duab.
Daim duab 4 piv cov nres (ntsuab) thiab txav (kab dub) yuav tsum tau ntes cov duab ntawm tib neeg lub xovtooj ntawm ob lub pobzeb & plooj (sab laug), thiab TDI (txoj cai) scanning. Los ntawm kev tshem tawm qhov yuav tsum tau nres thiab rov kho cov duab hauv TDI imaging, nws muaj peev xwm txo lub sij hawm imaging ho, muab lub sij hawm raug tsawg <100 ms.
Table 2 qhia txog qhov piv txwv ua haujlwm ntawm kev tshuaj ntsuam ntawm 9k TDI thiab tus qauv sCMOS lub koob yees duab.
Daim duab 4: Ib qho scanning motif ntawm kev ntes ntawm tib neeg cell nyob rau hauv fluorescence qhia pobzeb thiab plooj (sab laug) thiab TDI imaging (txoj cai).
Table 2: Kev sib piv ntawm cheeb tsam scan thiab TDI imaging rau 15 x 15 mm qauv nrog 10x lub hom phiaj lens thiab 10 ms raug lub sij hawm.
Whilst TDI muaj peev xwm zoo heev rau kev nce nrawm ntawm cov duab ntes, muaj cov nuances rau kev siv cov thev naus laus zis no. Rau lub sij hawm raug mob siab (> 100 ms), qhov tseem ceeb ntawm lub sij hawm ploj mus rau qhov kev txav mus los thiab kev daws teeb meem ntawm cheeb tsam scan raug txo qis rau lub sij hawm raug. Nyob rau hauv cov xwm txheej zoo li no, lub koob yees duab scan hauv cheeb tsam tuaj yeem muab cov sij hawm scan txo qis piv rau TDI duab. Txhawm rau saib seb TDI thev naus laus zis tuaj yeem muab cov txiaj ntsig rau koj li koj qhov teeb tsa tam sim no,tiv tauj pebrau lub laij lej sib piv.
Lwm daim ntawv thov
Ntau cov lus nug tshawb fawb xav tau cov ntaub ntawv ntau dua li ib daim duab, xws li multichannel lossis multifocus duab nrhiav tau.
Multichannel imaging nyob rau hauv ib cheeb tsam scan lub koob yees duab koom nrog kev ntes cov duab siv ntau lub wavelengths ib txhij. Cov kab no feem ntau sib xws rau qhov sib txawv wavelengths ntawm lub teeb, xws li liab, ntsuab, thiab xiav. Txhua lub channel ntes cov ntaub ntawv wavelength lossis spectral tshwj xeeb los ntawm qhov chaw. Lub koob yees duab tom qab ntawd muab cov kev sib txuas no los tsim cov duab puv xim lossis ntau cov duab, muab kev pom ntau dua ntawm qhov xwm txheej nrog cov ntsiab lus sib txawv. Hauv cheeb tsam scan lub koob yees duab, qhov no tau ua tiav los ntawm qhov tsis pom kev pom, txawm li cas los xij, nrog TDI duab, lub splitter tuaj yeem siv los cais cov sensor rau ntau qhov chaw. Spliting a 9kTDI (45 mm) rau 3 x 15.0 mm sensors tseem yuav loj dua li tus qauv sensor (6.5 µm pixel dav, 2048 pixels) dav ntawm 13.3 mm. Ntxiv mus, raws li TDI tsuas yog yuav tsum tau teeb pom kev ntawm ib feem ntawm cov qauv ua duab, cov scans tuaj yeem ua kom nrawm dua.
Lwm qhov chaw uas qhov no yuav yog qhov teeb meem yog nyob rau hauv ntau qhov kev tsom xam. Multifocus imaging nyob rau hauv cheeb tsam scan lub koob yees duab koom nrog kev ntes ntau cov duab ntawm qhov sib txawv tsom mus deb thiab sib xyaw ua ke los tsim cov duab sib xyaw nrog tag nrho cov xwm txheej hauv kev ua kom pom tseeb. Nws hais txog qhov sib txawv ntawm qhov xwm txheej los ntawm kev txheeb xyuas thiab sib txuas cov cheeb tsam hauv cheeb tsam los ntawm txhua daim duab, uas ua rau muaj kev nthuav dav ntxiv ntawm cov duab. Ntxiv dua thiab, los ntawm kev siv asplittermuab faib lub TDI sensor rau hauv ob (22.5 hli), los yog peb (15.0 hli) daim, nws yuav ua tau kom tau ib tug multifocus duab sai tshaj li ib cheeb tsam scan sib npaug. Rau kev txiav txim siab dua multifocus (z pawg ntawm 6 lossis ntau dua) txawm li cas los xij, thaj chaw scan zoo li yuav nyob twj ywm cov txheej txheem duab nrawm tshaj plaws.
Cov lus xaus
Daim ntawv no qhia txog qhov sib txawv ntawm cheeb tsam scanning thiab TDI thev naus laus zis rau kev tshawb xyuas cheeb tsam loj. Los ntawm kev sib koom ua ke kab scanning thiab sCMOS rhiab heev, TDI ua tiav cov duab nrawm, zoo siab yam tsis muaj kev cuam tshuam, dhau qhov kev tshuaj ntsuam xyuas hauv cheeb tsam xws li pobzeb & plooj. Txheeb xyuas qhov zoo ntawm kev siv peb lub laij lej online, xav txog ntau yam kev xav tau teev tseg hauv daim ntawv no. TDI yog cov cuab yeej muaj zog rau kev ua kom pom tseeb nrog lub peev xwm zoo rau kev txo cov sij hawm thaij duab hauv ob qho tib si qauv thiab cov txheej txheem kev yees duab siab.Yog tias koj xav pom seb lub koob yees duab TDI lossis cheeb tsam scan lub koob yees duab tuaj yeem phim koj daim ntawv thov thiab txhim kho koj lub sijhawm ntes, tiv tauj peb hnub no.
