2022/03/04Abstract
We stellen een CARS-microscoop voor met een breed gezichtsveld, gebaseerd op het multi-channel coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) excitatieschema. Door gebruik te maken van een hoogenergetische supercontinuümbron, gegenereerd door een fotonische kristalvezel met een groot modaal oppervlak (LMA PCF), kan een breed scala aan Raman-verstrooiingsbanden over een groot ruimtelijk gebied worden geëxciteerd. De CARS-beeldvorming van specifieke Raman-verstrooiingsvibraties wordt gerealiseerd door het toepassen van het corresponderende banddoorlaatfilter. De experimentele resultaten tonen aan dat snelle CARS-beeldvorming kan worden uitgevoerd op standaardmonsters met behulp van hoogenergetische picoseconde supercontinuümpuls-excitatie en het bijbehorende filter om beeldvorming van verschillende Raman-verstrooiingsbanden te verkrijgen. Dit schema kan worden toegepast op celtelling, gasdetectie en andere biomedische disciplines die beeldvorming met een hoge framesnelheid vereisen, en is ook veelbelovend voor snelle hyperspectrale beeldvorming in combinatie met compressed sensing.
Figuur 1 (a) Schematische tekening van de breedveld coherente anti-Stokes Raman-verstrooiing (CARS)-beeldvorming. (Camera: DHYANA 95, Tucsen)
Figuur 2. CARS-beeldvorming met videosnelheid van het mengsel van PS- en PMMA-kralen.
Analyse van beeldvormingstechnologie
Omdat het Raman-verstrooiingssignaal erg zwak is,Dhyana 95De camera die in dit onderzoek is gebruikt, maakt gebruik van backlight sCMOS-chiptechnologie. Deze technologie voorkomt interferentie van het licht door de bedrading, vergroot het lichtoppervlak en verbetert de foto-elektrische conversiesnelheid. De kwantumrendement bedraagt tot 95% en de uitleesruis is slechts 1,45 elektronen (piekwaarde). Met een breed spectraalbereik van 200-1100 nm en een grote pixelgrootte van 11 μm is deze technologie uitermate geschikt voor dergelijke toepassingen. Dit schema biedt bovendien de mogelijkheid om in de toekomst te worden gecombineerd met compressed sensing voor snelle hyperspectrale beeldvorming.
Referentiebron
1. Shen, Y.; Wang, J.; Wang, K.; Sokolov, AV; Scully, MO Breedveld coherente anti-Stokes Raman-verstrooiingsmicroscopie gebaseerd op een picoseconde supercontinuümbron. APL Photonics 2018, 3, 116104, DOI: 10.1063/1.5045575
