2022/03/04Astratto
Proponiamo un microscopio CARS con un ampio campo visivo basato sullo schema di eccitazione CARS (coherent anti-Stokes Raman scattering) multicanale. Utilizzando una sorgente di supercontinuo ad alta energia generata da una fibra a cristallo fotonico ad ampia area modale (LMA PCF), è possibile eccitare un'ampia gamma di bande di scattering Raman su una vasta regione spaziale. L'imaging CARS di specifiche vibrazioni di scattering Raman viene realizzato applicando il filtro passa-banda corrispondente. I risultati sperimentali dimostrano che è possibile eseguire un imaging CARS veloce su campioni standard utilizzando un'eccitazione a impulsi di supercontinuo a picosecondi ad alta energia e il filtro corrispondente per ottenere l'imaging di diverse bande di scattering Raman. Questo schema può essere applicato al conteggio cellulare, al rilevamento di gas e ad altre discipline biomediche che richiedono un'elevata frequenza di acquisizione delle immagini, ed è anche promettente per l'imaging iperspettrale ad alta velocità se combinato con il compressed sensing.
Figura 1 (a) Schema dell'imaging di diffusione Raman anti-Stokes coerente a campo ampio (CARS). (Fotocamera: DHYANA 95, Tucsen)
Figura 2. Immagini CARS a velocità video della miscela di microsfere di PS e PMMA.
Analisi della tecnologia di imaging
Poiché il segnale di diffusione Raman è molto debole, ilDhyana 95La telecamera utilizzata in questo studio adotta la tecnologia a chip sottile sCMOS retroilluminato, che consente di evitare l'interferenza della luce dovuta allo strato di cablaggio, migliorando l'area di illuminazione e il tasso di conversione fotoelettrica. L'efficienza quantica raggiunge il 95% e il rumore di lettura è di soli 1,45 elettroni (valore di picco). Grazie all'ampia risposta spettrale di 200-1100 nm e ai pixel di grandi dimensioni (11 μm), queste caratteristiche la rendono ideale per tali applicazioni. Questo schema si presta inoltre promettente per essere combinato con il compressed sensing al fine di ottenere in futuro immagini iperspettrali ad alta velocità.
Fonte di riferimento
1. Shen, Y.; Wang, J.; Wang, K.; Sokolov, AV; Scully, MO Microscopia a diffusione Raman anti-Stokes coerente a campo ampio basata su sorgente di supercontinuo a picosecondi. APL Photonics 2018, 3, 116104, DOI: 10.1063/1.5045575
