✖


Jump to content

Цифровая голографическая микроскопия

Химическое травление измеряется в режиме реального времени
Рисунок 1. Изображение фазового сдвига деталей ячейки DHM.
Измерение качества поверхности

Цифровая голографическая микроскопия ( ЦГМ ) — это цифровая голография, применяемая в микроскопии . Цифровая голографическая микроскопия отличается от других методов микроскопии тем, что не записывает проецируемое изображение объекта. Вместо этого информация о фронте световой волны, исходящая от объекта, записывается в цифровом виде в виде голограммы , на основе которой компьютер вычисляет изображение объекта с помощью алгоритма численной реконструкции . , формирующая изображение Таким образом, линза , в традиционной микроскопии заменяется компьютерным алгоритмом. Другими тесно связанными с цифровой голографической микроскопией методами микроскопии являются интерферометрическая микроскопия , оптическая когерентная томография и дифракционная фазовая микроскопия. Общим для всех методов является использование опорного волнового фронта для получения об амплитуде (интенсивности) и фазе информации . Информация записывается на цифровой датчик изображения или фотоприемник, с помощью которого компьютером создается (реконструируется) изображение объекта. В традиционной микроскопии, в которой не используется опорный волновой фронт, регистрируется только информация об интенсивности, а важная информация об объекте теряется.

Голография была изобретена Деннисом Габором для улучшения электронной микроскопии . [1] Тем не менее, он так и не нашел конкретного и промышленного применения в этой области.

На самом деле ДХМ в основном применялся в световой микроскопии. В этой области он продемонстрировал уникальные применения для трехмерной характеристики технических образцов и позволяет количественно характеризовать живые клетки. В материаловедении DHM обычно используется для исследований в академических и промышленных лабораториях. В зависимости от применения микроскопы могут быть сконфигурированы как для передачи, так и для отражения. DHM — это уникальное решение для 4D (3D + время) характеристики технических образцов, когда информацию необходимо получить за короткий промежуток времени. Это относится к измерениям в шумной среде, при наличии вибраций, при движении образцов или при изменении формы образцов из-за внешних воздействий, таких как механические, электрические или магнитные силы, химическая эрозия или осаждение и испарение. В науках о жизни DHM обычно настраивается в режиме передачи. Это позволяет проводить количественное фазовое измерение (QPM) без меток, также называемое количественной фазовой визуализацией (QPI), живых клеток. Измерения не влияют на клетки, что позволяет проводить долгосрочные исследования. Он предоставляет информацию, которую можно интерпретировать во многих основных биологических процессах, как описано в разделе « Визуализация живых клеток » ниже.

Принцип работы

[ редактировать ]
Рисунок 2. Типичная оптическая схема DHM.

Чтобы создать необходимую интерференционную картину , то есть голограмму, освещение должно представлять собой источник когерентного (монохроматического) света, лазер например . Как видно на рисунке 2, лазерный свет разделяется на объектный луч и опорный луч. Расширенный объектный луч освещает образец, создавая объектный волновой фронт. После того, как волновой фронт объекта собирается объективом микроскопа , фронты объектной и опорной волн соединяются светоделителем для интерференции и создания голограммы. Используя записанную в цифровом виде голограмму, компьютер действует как цифровая линза и вычисляет видимое изображение волнового фронта объекта с помощью алгоритма численной реконструкции.

Обычно объектив микроскопа используется для сбора волнового фронта объекта. Однако, поскольку объектив микроскопа используется только для сбора света, а не для формирования изображения, его можно заменить простой линзой. Если допустимо несколько более низкое оптическое разрешение, объектив микроскопа можно полностью снять.

Цифровая голография бывает разных видов, таких как внеосевая голография Френеля , Фурье , плоскостная голография , линейная голография , Габора и фазосдвигающая цифровая голография. [2] в зависимости от оптической настройки. Однако основной принцип тот же; записывается голограмма и изображение восстанавливается с помощью компьютера.

Латеральное оптическое разрешение цифровой голографической микроскопии эквивалентно разрешению традиционной световой микроскопии . DHM дифракционно ограничен числовой апертурой , так же, как и традиционная световая микроскопия. Однако DHM обеспечивает превосходное разрешение по осям (глубине). Сообщается, что осевая точность составляет примерно 5 нм. [3]

Преимущества

[ редактировать ]
Рисунок 3. Сравнение изображения фазового сдвига DHM (слева) и изображения фазово-контрастной микроскопии (справа).

Изображения с фазовым сдвигом
Помимо обычного светлопольного изображения, с фазовым сдвигом создается также изображение . Изображение с фазовым сдвигом является уникальным для цифровой голографической микроскопии и дает количественную информацию об оптическом расстоянии . В отраженном DHM изображение с фазовым сдвигом формирует изображение топографии объекта.

Прозрачные объекты, такие как живые биологические клетки , традиционно рассматривают в фазово-контрастном или дифференциально-интерференционно-контрастном микроскопе . Эти методы визуализируют прозрачные объекты с фазовым сдвигом, искажая светлопольное изображение информацией о фазовом сдвиге. Вместо того, чтобы искажать изображение в светлом поле, трансмиссионный DHM создает отдельное изображение с фазовым сдвигом, показывающее оптическую толщину объекта. Таким образом, цифровая голографическая микроскопия позволяет визуализировать и количественно оценивать прозрачные объекты и поэтому ее также называют количественной фазово-контрастной микроскопией .

Традиционные фазово-контрастные или светлопольные изображения живых неокрашенных биологических клеток, рисунок 3 (справа), оказались очень трудными для анализа с помощью программного обеспечения для анализа изображений . Напротив, изображения с фазовым сдвигом, рисунок 3 (слева), легко сегментируются и анализируются с помощью программного обеспечения для анализа изображений, основанного на математической морфологии , такого как CellProfiler . [4]

Трехмерная информация
Изображение объекта рассчитывается на заданном фокусном расстоянии . Однако, поскольку записанная голограмма содержит всю необходимую информацию о волновом фронте объекта, можно рассчитать объект в любой фокальной плоскости , изменив параметр фокусного расстояния в алгоритме реконструкции. Фактически, голограмма содержит всю информацию, необходимую для расчета полного стека изображений . В системе DHM, где волновой фронт объекта записывается под разными углами, можно полностью охарактеризовать оптические характеристики объекта и создать томографические изображения объекта. [5] [6]

Цифровой автофокус
Обычная автофокусировка достигается путем вертикального изменения фокусного расстояния до тех пор, пока не будет найдена сфокусированная плоскость изображения. Поскольку полный набор плоскостей изображения может быть рассчитан из одной голограммы, можно использовать любой метод пассивной автофокусировки для цифрового выбора фокальной плоскости. [7] Возможности цифровой автофокусировки цифровой голографии открывают возможность чрезвычайно быстрого сканирования и изображения поверхностей без какого-либо вертикального механического перемещения. Записав одну голограмму и затем сшивая вместе фрагменты изображений, рассчитанные в разных фокальных плоскостях, можно создать полное и сфокусированное изображение объекта. [8]

Оптическая коррекция аберраций
Поскольку системы DHM не имеют линзы, формирующей изображение, традиционные оптические аберрации не применимы к DHM. Оптические аберрации «корректируются» с помощью алгоритма реконструкции. Алгоритм реконструкции, который действительно моделирует оптическую систему, не будет страдать от оптических аберраций. [9] [10]

Бюджетный
В системах оптической микроскопии оптические аберрации традиционно корректируются путем объединения линз в сложный и дорогостоящий объектив микроскопа, формирующий изображение. Кроме того, узкая фокусная глубина при большом увеличении требует точной механики. Необходимыми компонентами системы DHM являются недорогая оптика и полупроводниковые компоненты, такие как лазерный диод и датчик изображения . Низкая стоимость компонентов в сочетании с возможностями автоматической фокусировки DHM позволяют производить системы DHM по очень низкой цене. [11] [12]

Приложения

[ редактировать ]
Рисунок 4. человека с фазовым сдвигом DHM Изображение эритроцитов .

Цифровая голографическая микроскопия успешно применяется во многих областях применения. [13]

Визуализация живых клеток

[ редактировать ]

Однако из-за способности DHM неинвазивно визуализировать и количественно оценивать биологическую ткань биомедицинские приложения получили наибольшее внимание. [14] Примеры биомедицинских применений:

  • Подсчет клеток без меток в культурах прикрепленных клеток . Цифровая голографическая микроскопия позволяет проводить подсчет клеток и измерять их жизнеспособность непосредственно в камере для культивирования клеток. [15] [16] Сегодня наиболее часто используемые методы подсчета клеток — гемоцитометр или счетчик Коултера — работают только с клетками, находящимися в суспензии.
  • Анализ жизнеспособности прикрепившихся клеточных культур без меток. [17] [18] Цифровая голография использовалась для изучения процесса апоптоза в различных типах клеток. Изменения показателя преломления, происходящие во время апоптотического процесса, легко измерить с помощью ДХМ.
  • без меток Анализ клеточного цикла . Было показано, что фазовый сдвиг, индуцированный клетками, коррелирует с сухой массой клеток. Сухую массу клеток можно комбинировать с другими параметрами, полученными с помощью цифровой голографии, такими как объем клетки и показатель преломления, чтобы обеспечить лучшее понимание клеточного цикла. [19]
  • Морфологический анализ клеток без меток. Цифровая голография использовалась в различных контекстах для изучения морфологии клеток без окрашивания и маркировки. [16] Это можно использовать для отслеживания таких процессов, как процесс дифференцировки, при котором изменяются характеристики клеток. DHM также использовался для автоматического мониторинга стволовых клеток растений и позволял различать два типа стволовых клеток путем измерения морфологических параметров. [20]
  • Маркируйте свободных нервных клеток исследования . Цифровая голографическая микроскопия позволяет изучать ненарушенные процессы в нервных клетках, поскольку не требуется маркировка. [21] Набухание и изменение формы нервных клеток, вызванное клеточным дисбалансом, было легко изучить.
Рисунок 5. Промежуток времени неокрашенных, делящихся и мигрирующих клеток.
  • без этикеток Анализ высокого содержания . Флуоресцентный анализ/скрининг с высоким содержанием имеет несколько недостатков. Поэтому были предложены альтернативы без меток, основанные на изображениях фазового сдвига. [4] Способность DHM быстро получать изображения с фазовым сдвигом на больших площадях открывает новые возможности очень быстрой количественной характеристики клеточного цикла и эффектов конкретных фармакологических агентов.
  • Анализ эритроцитов . Изображения с фазовым сдвигом использовались для изучения динамики эритроцитов. [22] [23] Объем эритроцитов и концентрация гемоглобина измерялись путем объединения информации, полученной из изображений поглощения и фазового сдвига, для облегчения полного подсчета клеток крови с помощью голографической микроскопии. [24] Кроме того, было показано [25] эта информация о фазовом сдвиге отличает незрелые эритроциты от зрелых, облегчая подсчет неокрашенных ретикулоцитов .
  • Проточная цитометрия , отслеживание и характеристика частиц. Изображения, созданные с помощью цифровой голографии, рассчитываются на основе записанной голограммы в любое время после фактической записи и в любой заданной фокальной плоскости. Объединив несколько изображений, рассчитанных по одной и той же голограмме, но в разных фокальных плоскостях, можно получить увеличенную глубину резкости , что значительно превосходит то, чего можно достичь с помощью традиционной световой микроскопии. Увеличенная глубина резкости позволяет отображать и характеризовать морфологию клеток и частиц в суспензии. Наблюдения можно проводить непосредственно в микрофлюидном канале или статически в наблюдательной камере. [26] [27] [28]
  • Покадровая микроскопия деления и миграции клеток. [29] Возможности цифровой голографической микроскопии с автофокусировкой и фазовым сдвигом изображений позволяют легко создавать безмаркировочные и поддающиеся количественному измерению покадровые видеоклипы неокрашенных клеток для исследований клеточной миграции . [30] На рисунке 5 показан временной интервал деления и миграции клеток без меток.
  • Томографические исследования. [31] Цифровая голографическая микроскопия позволяет проводить безметочный и количественный анализ субклеточного движения глубоко в живой ткани.

3D-топография поверхности

[ редактировать ]

DHM выполняет статические измерения топографии трехмерной поверхности, как и многие другие оптические трехмерные профилометры (интерферометры белого света, конфокальные, с изменением фокуса и т. д.). Это позволяет восстановить шероховатость и форму многих поверхностей. [32] [33] [34] Использование нескольких длин волн позволяет преодолеть предел 1/4 традиционных фазосдвигающих интерферометров. Применение было продемонстрировано на многих образцах, таких как медицинские имплантаты, детали часов, микрокомпоненты, микрооптика. [35]

Приложения, решенные по времени

[ редактировать ]
Самовосстанавливающаяся поверхность, восстанавливающаяся после царапин: измерение в реальном времени

Поскольку DHM измеряет топографию 3D-поверхности по всему полю обзора за одну съемку камеры, нет необходимости в сканировании, ни вертикальном, ни боковом. Следовательно, динамические изменения топографии измеряются мгновенно. Скорость сбора данных ограничена только кадром камеры. Измерения были продемонстрированы на многих типах образцов, таких как умная поверхность, самовосстанавливающиеся поверхности, неравновесные системы, процессы испарения, электроосаждение, испарение, кристаллизация, механическая деформация и т. д. [36] [37]

МЭМС

[ редактировать ]
Ультразвуковые преобразователи измерены на частоте 8 МГц в стробоскопическом режиме.

При использовании в сочетании со стробоскопическим электронным блоком для синхронизации лазерного импульса для освещения образца и сбора данных с камеры с возбуждением МЭМС, DHM® обеспечивает временные последовательности трехмерной топографии на протяжении фазы возбуждения микросистем. Анализ этой временной последовательности трехмерных топографий, полученных с фиксированной частотой, дает карту вибрации и позволяет разложить движение по плоскостям и вне плоскости. [38]

Изменение частоты возбуждения обеспечивает структурные резонансы, а также амплитудный и фазовый анализ Боде. [39] Измерения были продемонстрированы на многих типах МЭМС, таких как приводы гребенчатого привода, микрозеркала, акселерометры, гироскопы, микронасосы, микрофоны, ультразвуковые преобразователи, кантилеверы и поверхностные акустические волны, среди других. [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46]

Метрология

[ редактировать ]

DHM относится только к длинам волн для измерения высоты. Таким образом, DHM обеспечивает точные измерения высоты с очень высокой повторяемостью и линейностью независимо от вертикальной калибровки, точного позиционирования механической части, повторяемости интерферометрического пьезоконтроллера, моторизованного перемещения или сканирования жидкокристаллического дисплея. Эта особенность делает DHM отличным инструментом, среди прочего, для сертификации ступенек и шероховатостей. Для систем передачи идеальная калибровка неравномерности достигается за счет взятия в качестве эталона сбора данных без каких-либо образцов на оптическом пути. Калибровка плоскостности систем отражательного типа требует использования идеально плоского образца. [47]

Промышленный контроль

[ редактировать ]
Автоматическое измерение протеза бедра: определение шероховатости поверхности

Очень короткое время, необходимое для сбора информации, делает DHM очень устойчивым к вибрациям окружающей среды. Это позволяет, в частности, осуществлять контроль качества деталей «на лету» и «в режиме онлайн». Применение было продемонстрировано, в частности, для измерения шероховатости имплантатов, структуры полупроводниковых компонентов, солнечной энергетики, промышленной метрологии и деталей часов, среди прочего. [48] [49]

Микрооптика

[ редактировать ]

Быстрое измерение и проверка микрооптических матриц были продемонстрированы и успешно сравнены с измерениями, выполненными с помощью других профилометров. [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58]

Алгоритмы расширенной глубины резкости, основанные на цифровой фокусировке, позволяют получить четкую фокусировку по всей поверхности линзы даже для образцов с высокой числовой апертурой. [59] DHM также применялся для определения динамических характеристик регулируемых линз. [53]

Трехмерное отслеживание частиц

[ редактировать ]

Трехмерное отслеживание частиц было продемонстрировано во многих публикациях [будет дополнено]. Z-стек измерений можно реконструировать в цифровом виде из одной голограммы с использованием диапазона расстояний распространения. Специальные алгоритмы позволяют определить для каждой частицы расстояние, соответствующее ее наилучшему фокусу. Выполнение этой операции над временной последовательностью голограмм позволяет определить траектории частиц.

История

[ редактировать ]

Первые сообщения о замене фотографической голограммы классической голографии цифровой записью голограммы и численной реконструкцией изображения на компьютере были опубликованы в конце 1960-х годов. [60] и в начале 1970-х гг. [61] [62] Подобные идеи были предложены для электронного микроскопа в начале 1980-х годов. [63] Но компьютеры были слишком медленными, а возможности записи слишком плохими, чтобы цифровая голография могла быть полезна на практике. После первоначального ажиотажа цифровая голография погрузилась в спячку, аналогичную той, которую пережила голография примерно два десятилетия назад. (Обратите внимание, что в 1960-х годах «цифровая голография» могла означать либо вычисление изображения по голограмме, либо вычисление голограммы по трехмерной модели. Последнее развивалось параллельно с классической голографией во время перерыва, и в это время «цифровая голография» развивалась параллельно с классической голографией во время перерыва, и в это время «голография» была синонимом того, что сейчас известно как компьютерная голография .)

В середине 1990-х годов цифровые датчики изображения и компьютеры стали достаточно мощными, чтобы реконструировать изображения с некоторым качеством. [64] но ему все еще не хватало необходимого количества пикселей и плотности, чтобы цифровая голография была чем-то большим, чем просто диковинкой. В то время на рынке цифровых датчиков изображения в основном было видео с низким разрешением, поэтому эти датчики обеспечивали разрешение только PAL , NTSC или SECAM . Ситуация внезапно изменилась в начале 21-го века с появлением цифровых фотокамер , что привело к увеличению спроса на недорогие датчики с большим количеством пикселей. По состоянию на 2010 год доступные датчики изображения могут иметь разрешение до 60 мегапикселей. Кроме того, рынок CD- и DVD-плееров стимулировал разработку доступных диодных лазеров и оптики.

Первые сообщения об использовании цифровой голографии для световой микроскопии появились в середине 1990-х годов. [65] [66] Однако только в начале 2000-х годов технология датчиков изображения продвинулась достаточно далеко, чтобы обеспечить получение изображений приемлемого качества. В это время были основаны первые коммерческие компании по цифровой голографической микроскопии. Благодаря увеличению вычислительной мощности и использованию недорогих датчиков и лазеров высокого разрешения цифровая голографическая микроскопия сегодня находит применение в первую очередь в науках о жизни, океанологии и метрологии .

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Марта Р. Маккартни; Дэвид Дж. Смит (2007). «Электронная голография: фазовая визуализация с нанометровым разрешением». Ежегодный обзор исследований материалов . 37 : 729–767. Бибкод : 2007AnRMS..37..729M . дои : 10.1146/annurev.matsci.37.052506.084219 .
  2. ^ Мён К. Ким (2010). «Принципы и методы цифровой голографической микроскопии» . Обзоры SPIE . 1 : 018005. Бибкод : 2010SPIER...1a8005K . дои : 10.1117/6.0000006 .
  3. ^ Бьорн Кемпер; Патрик Лангеханенберг; Герт фон Балли (2007). «Цифровая голографическая микроскопия: новый метод анализа поверхности и визуализация клеток динамической жизни без маркеров» (PDF) . Оптик и Фотоник (2): 41–44.
  4. ^ Jump up to: а б Юрки Селинумми; Пекка Руусувуори; Ирина Подольская; Адриан Озинский; Элизабет Голд; Олли Юли-Харья; Алан Адерем; Илья Шмулевич (2009). Серрано-Готарредона, Тереза ​​(ред.). «Светлопольная микроскопия как альтернатива флуоресценции цельных клеток в автоматизированном анализе изображений макрофагов» . ПЛОС ОДИН . 4 (10): е7497. Бибкод : 2009PLoSO...4.7497S . дои : 10.1371/journal.pone.0007497 . ПМК   2760782 . ПМИД   19847301 .
  5. ^ Флориан Шарьер; Николя Павийон; Тристан Коломб; Кристиан Деперсинж; Тьерри Ж. Хегер; Эдвард А.Д. Митчелл; Пьер Марке; Бенджамин Раппаз (2006). «Томография живых образцов методом цифровой голографической микроскопии: морфометрия раковинной амебы» . Опция Выражать . 14 (16): 7005–7013. Бибкод : 2006OExpr..14.7005C . дои : 10.1364/OE.14.007005 . ПМИД   19529071 .
  6. ^ Ёнджин Сон; Воншик Чой ; Кристофер Фан-Йен; Камран Бадизадеган; Рамачандра Р. Дасари; Майкл С. Фельд (2009). «Оптическая дифракционная томография для визуализации живых клеток с высоким разрешением» . Опция Выражать . 17 (1): 266–277. Бибкод : 2009OExpr..17..266S . дои : 10.1364/OE.17.000266 . ПМЦ   2832333 . ПМИД   19129896 .
  7. ^ Фрэнк Дюбуа; Седрик Шокерт; Наткаха Калленс; Екатерина Юрасовски (2006). «Критерии обнаружения фокальной плоскости в цифровой голографической микроскопии методом амплитудного анализа» . Опция Выражать . 14 (13): 5895–5908. Бибкод : 2006OExpr..14.5895D . дои : 10.1364/OE.14.005895 . ПМИД   19516759 .
  8. ^ П. Ферраро; С. Грилли; Д. Альфиери; С. Де Никола; А. Финицио; Дж. Пьераттини; Б. Джавиди; Дж. Коппола; В. Стриано (2005). «Расширенное сфокусированное изображение в микроскопии методом цифровой голографии» . Опция Выражать . 13 (18): 6738–6749. Бибкод : 2005OExpr..13.6738F . дои : 10.1364/OPEX.13.006738 . ПМИД   19498690 .
  9. ^ Александр Стадельмайер; Юрген Х. Массиг (2000). «Компенсация аберраций объектива в цифровой голографии». Опт . 25 (22): 1630–1632. Бибкод : 2000OptL...25.1630S . дои : 10.1364/OL.25.001630 . ПМИД   18066297 .
  10. ^ Т. Коломб; Ф. Монфор; Дж. Кюн; Н. Асперт; Э. Куш; А. Мариан; Ф. Шарьер; С. Буркен; П. Марке; К. Деперсиндж (2006). «Цифровая параметрическая линза для сдвига, увеличения и полной компенсации аберраций в цифровой голографической микроскопии». Журнал Оптического общества Америки А. 23 (12): 3177–3190. Бибкод : 2006JOSAA..23.3177C . дои : 10.1364/JOSAA.23.003177 . ПМИД   17106474 .
  11. ^ Айдоган Озджан; Серхан Исикман; Онур Муданьяли; Дерек Ценг; Икбал Сенкан (2010). «Безлинзовая встроенная голография облегчает новые применения в микроскопии» . Отдел новостей SPIE . дои : 10.1117/2.1201005.002947 . ПМК   3107039 . ПМИД   21643449 .
  12. ^ Мёнджун Ли; Огужан Яглидере; Айдоган Озджан (2011). «Переносная отражательная и просвечивающая микроскопия на основе безлинзовой голографии» . Биомедицинская оптика Экспресс . 2 (9): 2721–2730. дои : 10.1364/BOE.2.002721 . ПМК   3184880 . ПМИД   21991559 .
  13. ^ Тристан Колумб; Пьер Марке; Флориан Шарьер; Йонас Кун; Паскаль Журден; Кристиан Деперсинж; Бенджамин Раппас; Пьер Маджистретти (2007). «Повышение производительности цифровой голографической микроскопии» . Отдел новостей SPIE . CiteSeerX   10.1.1.559.1421 . дои : 10.1117/2.1200709.0872 .
  14. ^ Мён-К. Ким (2010). «Применение цифровой голографии в биомедицинской микроскопии» . J. Опт. Соц. Корея . 14 (2): 77–89. дои : 10.3807/JOSK.2010.14.2.077 .
  15. ^ Дэниел Карл; Бьорн Кемпер; Гюнтер Вернике; Герт фон Балли (2004). «Цифровой голографический микроскоп с оптимизированными параметрами для анализа живых клеток высокого разрешения». Прикладная оптика . 43 (33): 6536–6544. Бибкод : 2004ApOpt..43.6536C . дои : 10.1364/AO.43.006536 . ПМИД   15646774 .
  16. ^ Jump up to: а б Мельдер А; Себеста М; Густафссон М; Гиссельсон Л; Вингрен АГ; Альм К. (2008). «Неинвазивный подсчет клеток без меток и количественный анализ прикрепившихся клеток с использованием цифровой голографии» . Дж. Микроск . 232 (2): 240–247. дои : 10.1111/j.1365-2818.2008.02095.x . hdl : 2043/6898 . ПМИД   19017223 . S2CID   1995890 .
  17. ^ Кемпер Б; Карл Д; Шнекенбургер Дж; Бредебуш I; Шефер М; Домшке В; фон Балли Г (2006). «Исследование живых опухолевых клеток поджелудочной железы методом цифровой голографической микроскопии» . Дж. Биомед. Опц . 11 (3): 034005. Бибкод : 2006JBO....11c4005K . дои : 10.1117/1.2204609 . ПМИД   16822055 .
  18. ^ Кеммлер М; Фратц М; Гиль Д; Саум Н; Бранденбург А; Хоффман С (2007). «Неинвазивный временной цитометрический мониторинг методом цифровой голографии» . Дж. Биомед. Опц . 12 (6): 064002. Бибкод : 2007JBO....12f4002K . дои : 10.1117/1.2804926 . ПМИД   18163818 . S2CID   40335328 .
  19. ^ Бенджамин Раппас; Елена Кано; Тристан Коломб; Йонас Кюн; Кристиан Деперсинж; Виестурс Симанис; Пьер Дж. Маджистретти; Пьер Марке (2009). «Неинвазивная характеристика клеточного цикла делящихся дрожжей путем мониторинга сухой массы с помощью цифровой голографической микроскопии» (PDF) . Дж. Биомед. Опц . 14 (3): 034049. Бибкод : 2009JBO....14c4049R . дои : 10.1117/1.3147385 . ПМИД   19566341 . Архивировано из оригинала (PDF) 14 июля 2011 г. Проверено 9 октября 2010 г.
  20. ^ Инкю Мун; Бахрам Джавиди (2007). «Трёхмерная идентификация стволовых клеток методом компьютерной голографической визуализации» . JR Soc. Интерфейс . 4 (13): 305–313. дои : 10.1098/rsif.2006.0175 . ПМК   2359842 . ПМИД   17251147 .
  21. ^ Николя Павийон; Александр Бенке; Дэниел Босс; Коринн Мораталь; Йонас Кюн; Паскаль Журден; Кристиан Деперсинж; Пьер Дж. Маджистретти; Пьер Марке (2010). «Морфология клеток и внутриклеточный ионный гомеостаз, исследованные с помощью мультимодального подхода, сочетающего эпифлуоресценцию и цифровую голографическую микроскопию». Журнал биофотоники . 3 (7): 432–436. дои : 10.1002/jbio.201000018 . ПМИД   20306502 . S2CID   25323891 .
  22. ^ Габриэль Попеску; Ёнгын Пак; Воншик Чой ; Рамачандра Р. Дасари; Майкл С. Фельд ; Камран Бадизадеган (2008). «Визуализация динамики эритроцитов с помощью количественной фазовой микроскопии» (PDF) . Клетки крови, молекулы и болезни . 41 (1): 10–16. дои : 10.1016/j.bcmd.2008.01.010 . ПМК   2505336 . ПМИД   18387320 . Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2011 г. Проверено 6 октября 2010 г.
  23. ^ Марке П.; Раппаз Б.; Барбул А.; Коренштейн Р.; Деперсинж К.; Маджистретти П. (2009). Фаркас, Дэниел Л; Николау, Дэн В.; Лейф, Роберт С. (ред.). «Структура и динамика эритроцитов, исследованная с помощью цифровой голографической микроскопии» . Учеб. ШПИОН . Визуализация, манипулирование и анализ биомолекул, клеток и тканей VII. 7182 : 71821А. Бибкод : 2009SPIE.7182E..1AM . дои : 10.1117/12.809224 . S2CID   85607975 .
  24. ^ Мустафа Мир; и др. (2011). «Анализ крови на уровне отдельных клеток с использованием количественной фазовой и амплитудной микроскопии» . Биомедицинская оптика Экспресс . 2 (12): 3259–3266. дои : 10.1364/BOE.2.003259 . ПМЦ   3233245 . ПМИД   22162816 .
  25. ^ Мона Михайлеску; и др. (2011). «Автоматическая визуализация, идентификация и подсчет похожих клеток на основе реконструкций цифровых голограмм». Прил. Опц . 50 (20): 3589–3597. Бибкод : 2011ApOpt..50.3589M . дои : 10.1364/AO.50.003589 . ПМИД   21743570 .
  26. ^ Фук Чионг Чеонг; Бо Сун; Реми Дрейфус; Джесси Амато-Гриль; Кэ Сяо; Лиза Диксон; Дэвид Г. Гриер (2009). «Проточная визуализация и проточная цитометрия с использованием голографической видеомикроскопии» . Оптика Экспресс . 17 (15): 13071–13079. Бибкод : 2009OExpr..1713071C . дои : 10.1364/OE.17.013071 . ПМИД   19654712 .
  27. ^ Сигэру Мурата; Норифуми Ясуда (2000). «Потенциал цифровой голографии в измерении частиц». Опция Лазерная англ . 32 (7–8): 567–574. Бибкод : 2000OptLT..32..567M . дои : 10.1016/S0030-3992(00)00088-8 .
  28. ^ Эммануил Даракис; Таслима Ханам; Арвинд Раджендран; Винай Каривала; Томас Дж. Нотон; Ананд К. Асунди (2010). «Характеризация микрочастиц с использованием цифровой голографии» (PDF) . хим. англ. Наука . 65 (2): 1037–1044. Бибкод : 2010ЧЭнС..65.1037Д . дои : 10.1016/j.ces.2009.09.057 . hdl : 10220/6495 .
  29. ^ Бьорн Кемпер; Андреас Баувенс; Анжелика Воллмер; Штеффи Кетельхут; Патрик Лангеханенберг (2010). «Безметочный количественный мониторинг клеточного деления эндотелиальных клеток с помощью цифровой голографической микроскопии» . Дж. Биомед. Опц . 15 (3): 036009–036009–6. Бибкод : 2010JBO....15c6009K . дои : 10.1117/1.3431712 . ПМИД   20615011 .
  30. ^ Йохан Перссон; Анна Мёльдер; Свен-Йоран Петтерссон; Керсти Альм (2010). «Исследование подвижности клеток с использованием цифровой голографической микроскопии» (PDF) . В А. Мендес-Виласе и Х. Диасе (ред.). Микроскопия: наука, технологии, приложения и образование . Серия микроскопии № 4. Том. 2. ФОРМАТЭКС. стр. 1063–1072.
  31. ^ Кван Чжон; Джон Дж. Турек; Дэвид Д. Нолти (2007). «Цифровая голографическая оптическая когерентная визуализация живых тканей в Фурье-области». Прил. Опц . 46 (22): 4999–5008. Бибкод : 2007ApOpt..46.4999J . CiteSeerX   10.1.1.705.8443 . дои : 10.1364/AO.46.004999 . ПМИД   17676107 .
  32. ^ П. Кнотек; Л. Тичи (2012). «О фоторасширении и формировании микролинз в халькогенидном стекле (GeS2)0,74(Sb2S3)0,26». Бюллетень исследования материалов . 47 (12): 4246–4251. doi : 10.1016/j.materresbull.2012.09.024 .
  33. ^ П. Кнотек; Л. Тичи (2013). «Взрывное кипение стекла Ge35Sb10S55, индуцированное непрерывным лазером». Бюллетень исследования материалов . 48 (9): 3268–3273. doi : 10.1016/j.materresbull.2013.05.031 .
  34. ^ Б. Ленссен; Ю. Беллуар (2012). «Оптически прозрачный стеклянный микроактуатор, изготовленный методом фемтосекундного лазерного воздействия и химического травления» . Письма по прикладной физике . 101 (10): 103503–7. Бибкод : 2012ApPhL.101j3503L . дои : 10.1063/1.4750236 .
  35. ^ Йонас Кюн; Шарьер Флориан; Коломб Тристан; Монфор Фредерик; Куш Этьен; Эмери Ив; Марке Пьер; Деперсинж Кристиан (2008). Горецкий, Кристоф; Асунди, Ананд К; Остен, Вольфганг (ред.). «Двухволновая цифровая голографическая микроскопия с осевой точностью субнанометра». Учеб. ШПИОН . Оптическая микро- и нанометрология в технологии микросистем II. 46995 : 699503–12. Бибкод : 2008SPIE.6995E..03K . дои : 10.1117/12.781263 . S2CID   111319462 .
  36. ^ Э. Куш; Ю. Эмери; Ф. Монфор (2009). «Микроскопия: однократный анализ». Природная фотоника . 3 (11): 633–635. Бибкод : 2009NaPho...3..633C . дои : 10.1038/nphoton.2009.207 .
  37. ^ Т. Фезер; П. Стоянов; Ф. Мор; М. Динвибель (2013). «Механизмы приработки бинарной латуни, изученные с помощью натурных топографических измерений». Носить . 303 (1–2): 465–472. дои : 10.1016/j.wear.2013.03.047 .
  38. ^ Ив Эмери; Асперт Николас; Марке Франсуа (2012). «Измерения динамической топографии МЭМС до 25 МГц через прозрачное окно и в жидкости с помощью цифрового голографического микроскопа (DHM)». Конференция АИП. Проц . 1457 (1): 71–77. Бибкод : 2012AIPC.1457...71E . дои : 10.1063/1.4730544 .
  39. ^ Ю. Эмери; Э. Соланас; Н. Асперт; Дж. Пэрент; Э. Куш (2013). «Микроскопия: анализ резонансных частот MEMS и MOEMS с помощью цифровой голографической микроскопии (DHM)». Учеб. ШПИОН . 8614 : 86140А. дои : 10.1117/12.2009221 . S2CID   108646703 .
  40. ^ Умеш Кумар Бхаскар; Нирупам Банерджи; Амир Абдоллахи; Чжэ Ван; Даррелл Г. Шлом; Гус Рейндерс; Густав Каталонец (2016). «Флексоэлектрическая микроэлектромеханическая система на кремниевой микроскопии (ДХМ)» . Природные нанотехнологии . 11 (3): 263–266. Бибкод : 2016NatNa..11..263B . дои : 10.1038/nnano.2015.260 . hdl : 2117/116673 . ПМИД   26571008 .
  41. ^ Хольгер Конрад; Харальд Шенк; Берт Кайзер; Сергей Ланга; Матье Годе; Клаус Шимманц; Майкл Штольц; Мириам Ленц (2015). «Электростатический микропривод с малым зазором для больших отклонений» . Природные нанотехнологии . 6 : 10078. Бибкод : 2015NatCo...610078C . дои : 10.1038/ncomms10078 . ПМЦ   4682043 . ПМИД   26655557 .
  42. ^ А. Конвей; СП Осборн; Дж. Д. Фаулер (2007). «Интерферометр стробоскопического изображения для измерения характеристик МЭМС». Журнал микроэлектромеханических систем . 16 (3): 668–674. дои : 10.1109/jmems.2007.896710 . S2CID   31794823 .
  43. ^ Хольгер Конрад; Харальд Шенк; Берт Кайзер; Сергей Ланга; Матье Годе; Клаус Шимманц; Майкл Штольц; Мириам Ленц (2015). «Электростатический микропривод с малым зазором для больших отклонений» . Природные нанотехнологии . 6 : 10078. Бибкод : 2015NatCo...610078C . дои : 10.1038/ncomms10078 . ПМЦ   4682043 . ПМИД   26655557 .
  44. ^ Йонас Кюн; Коломб Тристан; Монфор Фредерик; Шарьер Флориан; Эмери Ив; Куш Этьен; Марке Пьер; Деперсинж Кристиан (2007). Туч, Райнер; Чжао, Хун; Курабаяси, Кацуо; Такая, Ясухиро; Томанек, Павел (ред.). «Двуволновая цифровая голографическая микроскопия в реальном времени для определения характеристик МЭМС». Учеб. ШПИОН . Оптомехатронные датчики и приборы III. 6716 : 671608. Бибкод : 2007SPIE.6716E..08K . дои : 10.1117/12.754179 . S2CID   122886772 .
  45. ^ Ф. Монфор; Эмери Ю.; Марке Ф.; Куш Э.; Асперт Н.; Соланас Э.; Мехдауи А.; Ионеску А.; Деперсинж К. (2007). «Проектирование процессов и анализ отказов MEMS и MOEMS с помощью цифровой голографической микроскопии (DHM)». В Хартцелле Эллисон Л.; Рамешам, Раджешуни (ред.). Надежность, упаковка, тестирование и характеристика MEMS/MOEMS VI . Том. 6463. С. 64630Г. Бибкод : 2007SPIE.6463E..0GM . дои : 10.1117/12.699837 . S2CID   108576663 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )
  46. ^ П. Псота; В. Ледл; Р. Долечек; Дж. Эрхарт; В. Копецкий (2012). «Измерение вибраций пьезоэлектрического преобразователя методом цифровой голографии». Транзакции IEEE по ультразвуку, сегнетоэлектрике и контролю частоты . 59 (9): 1962–1968. дои : 10.1109/tuffc.2012.2414 . ПМИД   23007768 . S2CID   1340255 .
  47. ^ С. Коррес; М. Динвибель (2010). «Проектирование и изготовление нового трибометра с онлайн-топографией и измерением износа». Обзор научных инструментов . 81 (6): 063904–11. arXiv : 1003.1638 . Бибкод : 2010RScI...81f3904K . дои : 10.1063/1.3449334 . ПМИД   20590249 . S2CID   37616772 .
  48. ^ Ив Эмери; Куш Э.; Марке Ф.; Асперт Н.; Марке П.; Кюн Й.; Боткин М.; Коломб Т. (2005). Остен, Вольфганг; Горецкий, Кристоф; Новак, Эрик Л. (ред.). «Цифровая голографическая микроскопия (DHM): быстрые и надежные системы для промышленного контроля с разрешением интерферометра». Оптические измерительные системы для промышленного контроля . Оптические измерительные системы для промышленного контроля IV. 5856 : 930–937. Бибкод : 2005SPIE.5856..930E . дои : 10.1117/12.612670 . S2CID   110662403 .
  49. ^ Ив Эмери; Куш Э.; Марке Ф.; Куш Э.; Буркен С.; Кун Дж.; Асперт Н.; Боткин М.; Деперсинж К. (2006). «Цифровая голографическая микроскопия (DHM): быстрые и надежные трехмерные измерения с интерферометрическим разрешением для промышленного контроля». Грань 2005 года . 59 (9): 667–671.
  50. ^ Эндрю Холмс; Джеймс Педдер (2006). «Лазерная микрообработка в 3D и на больших площадях». Пользователь промышленного лазера . 45 : 27–29.
  51. ^ Эндрю Холмс; Джеймс Педдер; Болен Карл (2006). Фиппс, Клод Р. (ред.). «Передовые процессы лазерной микрообработки для МЭМС и оптических приложений». Учеб. ШПИОН . Мощная лазерная абляция VI. 6261 : 62611Э. Бибкод : 2006SPIE.6261E..1EH . дои : 10.1117/12.682929 . S2CID   38050006 .
  52. ^ Одри Чемпион; Ив Беллуар (2012). Хейстеркамп, Александр; Менье, Мишель; Нольте, Стефан (ред.). «Изменение плотности плавленого кварца под воздействием фемтосекундного лазера». Учеб. ШПИОН . Границы сверхбыстрой оптики: биомедицинские, научные и промышленные применения XII. 8247 : 82470Р. Бибкод : 2012SPIE.8247E..0RC . дои : 10.1117/12.907007 . S2CID   122017601 .
  53. ^ Jump up to: а б Пьетро Ферраро; Вольфганг Остен (2006). «Цифровая голография и ее применение в контроле MEMS/MOEMS». Оптический контроль микросистем : 351–425.
  54. ^ Т. Козацкий; М. Йозвик; Р. Йозвицкий (2009). «Определение оптического поля, создаваемого микролинзой, цифровым голографическим методом» . Обзор оптоэлектроники . 17 (3): 211–216. Бибкод : 2009ОЭРв...17..211К . дои : 10.2478/s11772-009-0005-z .
  55. ^ Т. Козацкий; М. Йозвик; Ю. Костенка (2013). «Голографический метод измерения топографии микроструктур с сильным наклоном и высокой числовой апертурой». Оптика и лазерные технологии . 49 : 38–46. Бибкод : 2013OptLT..49...38K . дои : 10.1016/j.optlastec.2012.12.001 .
  56. ^ Томаш Козацкий; Михал Йозвик; Камил Лижевски (2011). «Измерение формы микролинз с высокой числовой апертурой с помощью цифровой голографической микроскопии». Оптические письма . 36 (22): 4419–4421. Бибкод : 2011OptL...36.4419K . дои : 10.1364/ол.36.004419 . ПМИД   22089583 .
  57. ^ Ф. Мерола; Л. Миччио; С. Коппола; М. Патурзо; С. Грилли; П. Ферраро (2011). «Изучение возможностей цифровой голографии как инструмента тестирования оптических микроструктур». 3D-исследования . 2 (1). Бибкод : 2011TDR.....2....3M . дои : 10.1007/3dres.01(2011)3 . S2CID   121170457 .
  58. ^ Цюй Вэйцзюань; Чи Ой Чу; Ю Инцзе; Ананд Асунди (2010). «Характеристика микролинз с помощью цифровой голографической микроскопии с физической сферической фазовой компенсацией». Прикладная оптика . 49 (33): 6448–6454. Бибкод : 2010ApOpt..49.6448W . дои : 10.1364/ao.49.006448 . ПМИД   21102670 .
  59. ^ Тристан Коломб; Николя Павийон; Йонас Кюн; Этьен Куш; Кристиан Деперсинж; Ив Эмери (2010). «Увеличенная глубина резкости с помощью цифровой голографической микроскопии» . Оптические письма . 35 (11): 1840–1842. Бибкод : 2010OptL...35.1840C . дои : 10.1364/ол.35.001840 . ПМИД   20517434 .
  60. ^ Гудман Дж.В.; Лоуренс Р.В. (1967). «Формирование цифрового изображения из голограмм, обнаруженных электронным способом». Прил. Физ. Летт . 11 (3): 77–79. Бибкод : 1967АпФЛ..11...77Г . дои : 10.1063/1.1755043 .
  61. ^ Хуан Т. (1971). «Цифровая голография». Учеб. ИИЭЭ . 59 (9): 1335–1346. дои : 10.1109/PROC.1971.8408 .
  62. ^ Кронрод М.А.; Мерзляков Н.С.; Ярославский Л.П. (1972). «Реконструкция голограмм с помощью компьютера». Сов. Физ. Тех. Физ . 17 : 333–334. Бибкод : 1972SPTP...17..333K .
  63. ^ Коули Дж. М.; Уокер DJ (1981). «Реконструкция по поточным голограммам методом цифровой обработки». Ультрамикроскопия . 6 : 71–76. дои : 10.1016/S0304-3991(81)80179-9 .
  64. ^ Шнарс У.; Юптнер В. (1994). «Прямая запись голограмм ПЗС-мишенью и численная реконструкция». Прикладная оптика . 33 (2): 179–181. Бибкод : 1994ApOpt..33..179S . дои : 10.1364/AO.33.000179 . ПМИД   20862006 .
  65. ^ Куш Э.; Посио П.; Деперсинж К. (1996). «Оптическая томография в микроскопическом масштабе с помощью численного метода». Учеб. ШПИОН . 2927 : 61. дои : 10.1117/12.260653 . S2CID   120815437 .
  66. ^ Тонг Чжан; Ичиро Ямагучи (1998). «Трехмерная микроскопия с фазосдвигающей цифровой голографией». Оптические письма . 23 (15): 1221–1223. Бибкод : 1998OptL...23.1221Z . дои : 10.1364/OL.23.001221 . ПМИД   18087480 .
[ редактировать ]

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]

Книги

[ редактировать ]
  • Методы цифровой голографии Л.П. Ярославского и Н.С. Мерзлякова, Springer (1980)
  • Цифровая голография и цифровая обработка изображений: принципы, методы, алгоритмы Леонид Ярославский, Kluwer (2004)
  • Справочник по голографической интерферометрии: оптические и цифровые методы Томаса Крейса, Уайли (2004)
  • Цифровая голография У. Шнарса и В. Юптнера, Springer (2005)
  • Цифровая голография и трехмерное отображение: принципы и применение, Тин-Чунг Пун (редактор), Springer (2006)
  • Приложения цифровой голографической микроскопии: трехмерный анализ и отслеживание объектов, Седрика Шокерта, VDM Verlag (2009)
  • Голографическая микроскопия фазовых микроскопических объектов: теория и практика Татьяна Тишко, Тишко Дмитрий, Титар Владимир, World Scientific (2010)
  • Количественная фазовая визуализация клеток и тканей , Габриэль Попеску, McGraw-Hill (2011).
  • Цифровая голографическая микроскопия: принципы, методы и применение Мьюнг К. Ким, Springer (2011)
  • Когерентная световая микроскопия: визуализация и количественный фазовый анализ под редакцией Пьетро Ферраро, Springer (2011)
  • Цифровая голография для МЭМС и микросистемной метрологии под редакцией Эрдала Кайирчи, Wiley (2011)
  • Обработка изображений для цифровой голографии Карен Молони, VDM Verlag (2011)
  • Цифровая голография Паскаля Пикара и Цзюнь-чан Ли, Уайли (2012)

Отзывы

[ редактировать ]

Проблемы с функциями

[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Digital_holographic_microscopy&oldid=1233498699"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: fdcde7cb3df0105a9e628e29d57a7c3b__1720514160
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/fd/3b/fdcde7cb3df0105a9e628e29d57a7c3b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Digital holographic microscopy - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)