Новости Харбинского политехнического университета (Текст: институт физики). 13 июля доцент Ван Цзянь из Института физики ХПУ использовал в качестве названия статьи тему: «Томографическая микроскопия луча Эйри»(Airy-beamTomographicMicroscopy), статья вышла в последнем выпуске международного авторитетного журнала «Optica». В этой статье были опубликованы последние результаты исследований и предложена новая несканирующая технология трехмерного микроскопического изображения высокого разрешения томографической микроскопии личаЭйри(англ. ATM), основанная на световое полеэйри и успешно примененная для визуализации биологических клеток. «Optica» – ведущий журнал Оптического общества Америки (англ. OSA), доцент Ван Цзянь – первый автор статьи и соавтор-корреспондент.
После модуляции гауссовского распределения светового поля в частотной области есть возможность сгенерировать пучокЭйрис недифракционными, самовосстанавливающимися и самоускоряющимися характеристиками. Недифракционная характеристика луча помогает улучшить разрешение оптической визуализации, самовосстанавливающаяся характеристика может уменьшить эффект рассеяния луча в среде и улучшить отношение сигнал/шум при визуализации, характеристика самоускорения может реализовывать боковое саморазвивающееся распространение луча в свободном пространстве. Полностью применяя вышеуказанные характеристики, команда предложила уникальный метод трехмерного микроскопического изображения томографии (ATM), основанный на реконструкции 2D проекционного изображения (см. Рисунок 1). Только путем изменения схемы на модуляторе можно восстановить 3D-изображения с высоким разрешением. Механическое сканирование не требуется.
Рис. 1 Принцип обработки изображений томографии(АТМ)
Формирование процесса изображения ATM состоит из ряда инновационных технологий, таких как управление распределением пачкаЭйри, управление статической функций рассеяния точек (англ. PSF) и алгоритм восстановления проекции. Чистовая обработка в частотной области используется для увеличения расстояния распространения фокальной плоскости в одном направлении стороны и подавления влияния боковых лепестков луча на разрешение изображения. Эксперименты по визуализации частиц показывают, что боковое разрешение этой технологии составляет 400-700 нм, а разрешение по глубине составляет 1-2 микрона при 40-кратном увеличении. Эта технология используется в статье для наблюдения за почечными протоками и клубочками в клетках почек мыши (см. Рис. 2). По сравнению с традиционной технологией визуализации z-scan технология АТМ имеет высокое отношение сигнал/шум и может быть достигнута без механического сканирования. Глубокое поле зрения (более 10 мкм), изображения и другие преимущества. В сочетании с алгоритмом формирования изображения трехмерной реконструкции пучкаЭйри поперечное разрешение ATM близко к пределу оптической дифракции, а направление глубины – это уже сверхразрешение. Ожидается, что эта технология будет применяться в других технологиях 3D-визуализации.
Рис. 2 (а) обычное широкопольное изображение среза криостата почки мыши при z-сканировании, (b) изображение почечной трубки при помощи ATM, (с), (d) трехмерный вид в перспективе и синтезированные фокусные стеки, (e) двухцветное изображение z-сканирования почечного клубочка (вверху) 568 нм; ниже 488 нм); (f) двухцветное изображение АТМ в клубочках (до 568 нм; ниже 488 нм); (g) двухцветное составное изображение; (h) увеличенный вид трубчатой структуры в (g); (i), (j ), (k) трехмерная диаграмма ширины половинной высоты трубчатой конструкции.
Ссылка на статью в оригинале: https://www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?uri=optica-7-7-790
