23/10/10Oge igbu oge & mwekota (TDI) bụ usoro nke ijide onyonyo nke e wuru n'ụkpụrụ nke nyocha ahịrị, ebe a na-edobe usoro onyonyo otu akụkụ iji mepụta onyonyo site n'ịhazi oge mmegharị ihe onyonyo na njide iberi onyonyo site na ịkpalite. Ọ bụ ezie na teknụzụ a adịla kemgbe ọtụtụ iri afọ, a na-ejikọta ya na ngwa ndị nwere mmetụta dị ala, dị ka nyocha weebụ.
Ọgbọ igwefoto ọhụrụ ejikọtala uche nke sCMOS na ọsọ nke TDI iji nye njide onyonyo nha nha nha na nyocha mpaghara mana enwere ike ịnye iwu oke ngwa ngwa. Nke a pụtara ìhè karịsịa n'ọnọdụ ebe achọrọ onyonyo nke nnukwu sample na ọnọdụ obere ọkụ. N'ime ndetu teknụzụ a, anyị na-akọwapụta ka nyocha TDI si arụ ọrụ, wee jiri oge ijide onyonyo tụnyere usoro nyocha mpaghara buru ibu, tile & stitch imaging.
Site na nyocha ahịrị gaa na TDI
Ihe onyonyo nke ahịrị bụ usoro onyonyo nke na-eji otu ahịrị pikselụ (nke a na-akpọ kọlụm, ma ọ bụ ogbo) were iberi ihe onyonyo mgbe ihe nlele na-aga. N'iji usoro na-ebute ọkụ eletrik, a na-ewere otu 'iberibe' nke onyonyo ka nlele na-agafe ihe mmetụta. Site n'ịkọba ọnụ ọgụgụ mkpalite igwefoto iji weghara onyonyo a n'usoro site na iji ihe nlere anya yana iji free grabber weghara onyonyo ndị a, enwere ike ịdụkọta ha ọnụ iji wughachi onyonyo a.
Onyonyo TDI na-ewuli n'ụkpụrụ a nke ijide onyonyo nke ihe nlele, agbanyeghị, na-eji usoro dị iche iche na-abawanye ọnụ ọgụgụ fotoelectrons ejidere. Ka ihe nlele ahụ na-agafe ọkwa nke ọ bụla, a na-anakọta ozi ndị ọzọ ma tinye ya na fotoelectron dị ugbu a weghaara site na nkebi mbụ wee jikọta ya na usoro yiri nke ahụ na ngwaọrụ CCD. Ka ihe nlele ahụ na-agafe na ọkwa ikpeazụ, a na-eziga fotoelectrons anakọtara na ebe a na-agụpụta ya, a na-eji akara ngosi agbakwunyere n'ofe dị iche iche iji mepụta iberi ihe oyiyi. Na eserese 1, egosiri eserese onyonyo na ngwaọrụ nwere kọlụm TDI ise (usoro).
Onyonyo 1: ihe atụ eserese nke eserese site na iji teknụzụ TDI. A na-agafe ihe nlele (acha anụnụ anụnụ T) n'elu ngwaọrụ ihe oyiyi TDI (kọlụm nke 5 pikselụ, 5 TDI nkebi), na-ejide fotoelectrons na ọkwa ọ bụla ma tinye ya na ọkwa mgbaàmà. Ihe ọgụgụ na-atụgharị nke a ka ọ bụrụ onyonyo dijitalụ.
1a: A na-ewebata ihe oyiyi (acha anụnụ anụnụ T) na ogbo; T na-emegharị dị ka egosiri na ngwaọrụ.
1b: Ka T na-agafe ọkwa mbụ, igwefoto TDI na-akpali ịnakwere fotoelectrons nke pikselụ na-ejide ka ha na-akụ ọkwa mbụ na ihe mmetụta TDI. Kọlụm ọ bụla nwere usoro pikselụ na-ejide fotoelectrons n'otu n'otu.
1c: A na-atụgharị fotoelectrons ndị a weghaara na ọkwa nke abụọ, ebe kọlụm ọ bụla na-akpali ọkwa mgbaàmà ya na ọkwa ọzọ.
1d: Ka oge na-aga na mmegharị nke ihe nlele otu-pixel anya, a na-ejide usoro nke abụọ nke photoelectrons na ọkwa abụọ, ma tinye ya na ndị ejidere na mbụ, na-abawanye mgbaàmà. Na ọkwa 1, a na-ejide fotoelectrons ọhụrụ, nke kwekọrọ na iberi foto na-esote.
1e: A na-emegharị usoro ijide onyonyo nke akọwara na ogbo 1d ka onyonyo na-agafe ihe mmetụta. Nke a na-ewulite mgbaama sitere na fotoelectrons site na ogbo. A na-agafe akara ngosi n'ime ihe ngụpụta, nke na-atụgharị akara ngosi fotoelectron ka ọ bụrụ ihe ọgụgụ dijitalụ.
1f: A na-egosipụta ihe ọgụgụ dijitalụ dị ka kọlụm onyonyo site na kọlụm. Nke a na-enye ohere maka nrụpụta dijitalụ nke ihe oyiyi.
Dị ka ngwaọrụ TDI nwere ike ịfefe fotoelectrons n'otu oge site n'otu ọkwa gaa na nke ọzọ, na iwere fotoelectrons ọhụrụ site na ọkwa mbụ mgbe ihe nlele ahụ na-emegharị, ihe oyiyi ahụ nwere ike inwe njedebe na-enweghị njedebe na ọnụọgụ nke ahịrị ndị ejidere. Ọnụọgụ ndị na-akpalite, nke na-ekpebi ọnụọgụ oge ijide onyonyo (fig 1a), nwere ike ịdị n'usoro nke narị narị kHz.
N'ihe atụ nke eserese 2, e weghaara slide microscope 29 x 17 mm n'ime sekọnd 10.1 site na iji igwefoto TDI 5µm pikselụ. Ọbụlagodi na ọkwa mbugharị dị ịrịba ama, ọkwa nke blur pere mpe. Nke a na-anọchite anya ọganihu dị ukwuu na ọgbọ gara aga nke nkà na ụzụ a.
Maka nkọwa ndị ọzọ, Tebụl 1 na-egosi oge onyonyo onye nnọchi anya maka usoro nlere anya na-emekarị na mbugharị 10, 20 na 40 x.
Onyonyo 2: Onyonyo nke ihe nlele fluorescent weghaara site na iji Tucsen 9kTDI. Ngosipụta 10 ms, oge ijide 10.1 s.
Tebụl 1: Matrix nke oge njide nke nha nha nha dịgasị iche (sekọnd) na-eji igwefoto Tucsen 9kTDI na usoro Zaber MVR na 10, 20, na 40 x maka oge ikpughe 1 & 10 ms.
Onyonyo nyocha mpaghara
Onyonyo nyocha mpaghara na igwefoto sCMOS gụnyere ịseta onyonyo niile n'otu oge site na iji ụdị pikselụ nwere akụkụ abụọ. Pikselụ ọ bụla na-ejide ọkụ, na-atụgharị ya na akara eletriki maka nhazi ozugbo na ịmepụta ihe oyiyi zuru oke na mkpebi dị elu na ọsọ ọsọ. A na-achịkwa nha nke onyonyo enwere ike ịse n'otu mkpughe site na nha pikselụ, mmụba ahụ, na ọnụọgụ pikselụ n'usoro, kwa (1)
Maka nhazi ọkọlọtọ, ọ na-enye mpaghara nlele site na ((2)
N'ọnọdụ ebe nlele buru ibu maka mpaghara nlele igwefoto, enwere ike ịrụpụta onyonyo site na ikewapụta onyonyo n'ime ihe onyonyo nke nha mpaghara nlele. Mweghara ihe oyiyi ndị a na-agbaso ụkpụrụ, ebe ogbo ahụ ga-aga n'ọnọdụ dị na grid, ọkwa ahụ ga-edozi, mgbe ahụ, onyinyo ahụ ga-ejide. Na igwefoto shutter na-atụgharị, enwere oge echere ka ihe mkpuchi na-atụgharị. Enwere ike ịse foto ndị a site n'ịkwaga ọnọdụ igwefoto na ijikọta ha ọnụ. Onyonyo 3 na-egosi nnukwu onyonyo nke mkpụrụ ndụ mmadụ n'okpuru microscopy fluorescence nke etolite site na ijikọta ihe onyonyo iri na isii.
Ọgụgụ 3: Ihe onyonyo onyonyo mmadụ na-ese site na iji tile & stitch imaging.
N'ozuzu, imezi nkọwa ka ukwuu ga-achọ ka e mepụtakwuo ihe oyiyi na dụkọta ọnụ n'ụzọ dị otú a. Otu ngwọta maka nke a bụ iji ọrụnnukwu usoro nyocha igwefoto, nke nwere nnukwu sensọ nwere ọnụ ọgụgụ pikselụ dị elu, na-ejikọta ya na ngwa anya pụrụ iche, na-enye ohere ka e weghara nkọwa dị ukwuu.
Ntụle n'etiti TDI na nyocha mpaghara (Tile & Stitch)
Maka nyocha nke nnukwu mpaghara, ma Tile & Stitch na nyocha TDI bụ ngwọta kwesịrị ekwesị, agbanyeghị site na ịhọrọ usoro kachasị mma, ọ ga-ekwe omume ibelata oge achọrọ iji nyochaa nlele nke ọma. Nke a na-azọpụta oge site na ikike nke nyocha TDI iji weghara ihe nlele na-akpụ akpụ; na-ewepu igbu oge jikọtara ya na nhazi ọkwa na oge mkpọchi nke jikọtara ya na onyonyo tile & stitch.
Ọgụgụ 4 tụlere nkwụsị (akwụkwọ ndụ akwụkwọ ndụ) na mmegharị (ahịrị ojii) achọrọ iji weghara onyonyo nke cell mmadụ na tile & stitch (aka ekpe), yana nyocha TDI (n'aka nri). Site na iwepu mkpa ịkwụsị na mezie ihe onyonyo a na onyonyo TDI, ọ ga-ekwe omume ibelata oge onyonyo nke ọma, na-enye oge ikpughe dị ala <100 ms.
Tebụl 2 na-egosi atụ ọrụ nke nyocha n'etiti TDI 9k na igwefoto sCMOS ọkọlọtọ.
Ọgụgụ 4: Ebumnuche nyocha nke ijide cell mmadụ n'okpuru fluorescence na-egosi tile na stitch (aka ekpe) na onyonyo TDI (n'aka nri).
Tebụl 2: Ntụle nyocha mpaghara na onyonyo TDI maka nlele 15 x 15 mm nwere oghere ebumnuche 10x yana oge ms 10 ms.
Ọ bụ ezie na TDI na-enye ikike dị egwu maka ịbawanye ọsọ nke onyonyo onyonyo, enwere nuances maka iji teknụzụ a. Maka oge mkpughe dị elu (> 100 ms), mkpa oge furu efu maka ịkwaga na idozi akụkụ nke nyocha mpaghara na-ebelata n'ihe metụtara oge mkpughe. N'ọnọdụ ndị dị otú ahụ, igwefoto nyocha mpaghara nwere ike inye oge nyocha dị ntakịrị ma e jiri ya tụnyere onyonyo TDI. Iji hụ ma teknụzụ TDI nwere ike inye gị uru karịa nhazi gị ugbu a,kpọtụrụ anyịmaka ntụnyere mgbako.
Ngwa ndị ọzọ
Ọtụtụ ajụjụ nyocha chọrọ ozi karịa otu onyonyo, dị ka nweta onyonyo ọwa ma ọ bụ multifocus.
Onyonyo ọtụtụ ọwa na igwefoto nyocha mpaghara gụnyere ịse foto site na iji ọtụtụ ogologo ogologo ogologo n'otu oge. Ọwa ndị a na-adakọkarị n'ogologo ọkụ dị iche iche, dị ka uhie, akwụkwọ ndụ akwụkwọ ndụ na acha anụnụ anụnụ. Ọwa ọ bụla na-ewepụta ozi ogologo ogologo ma ọ bụ ihe nlegharị anya site na ọnọdụ ahụ. Igwefoto ahụ na-ejikọta ọwa ndị a iji wepụta ọmarịcha agba ma ọ bụ onyonyo dị iche iche, na-enye nkọwa zuru oke nke ihe nkiri ahụ nwere nkọwa dị iche iche. Na igwefoto nyocha mpaghara, a na-enweta nke a site na mkpughe dị iche iche, agbanyeghị, site na onyonyo TDI, enwere ike iji nkewa kewaa ihe mmetụta n'ime akụkụ dị iche iche. Kewaa 9kTDI (45 mm) n'ime ihe mmetụta 3 x 15.0 mm ka ga-adị ibu karịa ọkọlọtọ ọkọlọtọ (6.5 µm pixel obosara, 2048 pikselụ) obosara nke 13.3 mm. Ọzọkwa, dị ka TDI na-achọ naanị ọkụ n'akụkụ ihe nlele a na-ese onyinyo, enwere ike ịnyagharị nyocha ahụ ngwa ngwa.
Ebe ọzọ ebe nke a nwere ike ịbụ ikpe bụ n'ọtụtụ ihe na-elekwasị anya. Onyonyo multifocus na igwefoto nyocha mpaghara gụnyere ịseta ọtụtụ onyonyo n'ebe dị anya nlebara anya na ịgwakọta ha iji mepụta onyonyo agwakọtara yana ọnọdụ niile na-elekwasị anya nke ọma. Ọ na-eleba anya n'ebe dị iche iche n'otu ebe site na nyocha na ijikọta mpaghara na-elekwasị anya site na onyonyo ọ bụla, na-ebute nkọwa zuru oke nke onyonyo. Ọzọ, site na iji ankewaiji kewaa ihe mmetụta TDI n'ime abụọ (22.5 mm), ma ọ bụ atọ (15.0 mm), ọ ga-ekwe omume ịnweta ihe oyiyi multifocus ngwa ngwa karịa nyocha mpaghara. Maka usoro multifocus dị elu (nchịkọta z nke 6 ma ọ bụ karịa) agbanyeghị, nyocha mpaghara nwere ike bụrụ usoro onyonyo kacha ọsọ.
Mkpebi
Ihe ndetu nka nka na-akọwapụta ọdịiche dị n'etiti nyocha mpaghara na teknụzụ TDI maka nyocha mpaghara buru ibu. Site na ijikọ nyocha ahịrị na ọgụgụ isi sCMOS, TDI na-enweta ngwa ngwa, onyonyo dị elu na-enweghị nkwụsịtụ, karịa usoro nyocha mpaghara dịka tile & stitch. Nyochaa uru dị n'iji ihe mgbako ịntanetị anyị dị, na-atụle echiche dị iche iche edepụtara n'akwụkwọ a. TDI na-eguzo dị ka ngwa ọrụ dị ike maka eserese dị mma nke nwere ikike dị ukwuu maka ibelata oge onyonyo n'ụdị ọkọlọtọ yana usoro onyonyo dị elu.Ọ bụrụ na ị ga-achọ ịhụ ma igwefoto TDI ma ọ bụ igwefoto nyocha mpaghara nwere ike dabara na ngwa gị ma melite oge ijide gị, kpọtụrụ anyị taa.
