22.03.04Abstrakcyjny
Proponujemy mikroskop CARS o szerokim polu widzenia, oparty na wielokanałowym koherentnym antystokesowskim rozpraszaniu Ramana (CARS). Dzięki zastosowaniu wysokoenergetycznego źródła supercontinuum generowanego przez światłowód fotoniczny o dużym modzie (LMA PCF), można wzbudzić szeroki zakres pasm rozpraszania Ramana w szerokim obszarze przestrzennym. Obrazowanie CARS specyficznych drgań rozpraszania Ramana jest realizowane poprzez zastosowanie odpowiedniego filtra pasmowo-przepustowego. Wyniki eksperymentalne pokazują, że szybkie obrazowanie CARS można wykonać na standardowych próbkach, wykorzystując wysokoenergetyczne pikosekundowe impulsy wzbudzenia supercontinuum i odpowiedni filtr, aby uzyskać różne pasma rozpraszania Ramana. Schemat ten można zastosować do zliczania komórek, wykrywania gazów i innych dyscyplin biomedycznych wymagających obrazowania z dużą liczbą klatek na sekundę, a także jest obiecujący w przypadku szybkiego obrazowania hiperspektralnego w połączeniu z kompresją.
rys. 1 (a) Schematyczny rysunek obrazowania szerokokątnego rozpraszania koherentnego anty-Stokesowskiego Ramana (CARS). (Kamera: DHYANA 95, Tucsen)
rys. 2 Obrazowanie CARS mieszanki PS i kulek PMMA z szybkością wideo.
Analiza technologii obrazowania
Ponieważ sygnał rozpraszania Ramana jest bardzo słaby,Dhyana 95Kamera użyta w tym badaniu wykorzystuje technologię cienkich chipów sCMOS z podświetleniem, która pozwala uniknąć interferencji światła przez warstwę przewodów, zwiększyć obszar światła i poprawić współczynnik konwersji fotoelektrycznej. Sprawność kwantowa sięga 95%, a szum odczytu wynosi zaledwie 1,45 elektronów (wartość szczytowa). Dzięki szerokiej charakterystyce widmowej 200–1100 nm i dużemu pikselowi o rozmiarze 11 μm, te cechy doskonale nadają się do tego typu zastosowań. Obiecuje się również, że ten schemat będzie można połączyć z kompresją sensorów, aby w przyszłości uzyskać szybkie obrazowanie hiperspektralne.
Źródło odniesienia
1. Shen, Y.; Wang, J.; Wang, K.; Sokolov, AV; Scully, MO Mikroskopia rozpraszania ramanowskiego koherentnego w szerokim polu z wykorzystaniem pikosekundowego źródła superkontinuum. APL Photonics 2018, 3, 116104, DOI: 10.1063/1.5045575
