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NIST称其将2D的光学缺陷转化为3D成像的优势

发布时间:2021-7-7


2021年6月消息,美国国家标准与技术研究院(NIST)称其研究人员发现了一种利用透镜像差,让传统显微镜能精确地测量样品在所有3D维度上的光点位置的方法。透镜像差是几乎所有光学显微镜都存在的问题,会导致不完美的光聚焦。
该方法依赖对荧光颗粒(fluorescent particles)图像的仔细分析,研究人员将这些颗粒放置在平面硅晶片上,以校准显微镜。由于透镜像差的存在,当显微镜沿垂直方向(第三维度)上下改变特定位移量时,图像会出现不平衡,颗粒的形状和位置会出现变化。研究人员发现,即使显微镜在横向平面移动数微米(百万分之一米)或在垂直方向移动数十纳米,像差也会使图像产生很大的失真。
这一分析使研究人员能够准确地模拟出透镜像差如何随着垂直位置的变化,从而改变荧光颗粒的外观和表面位置。通过仔细校准颗粒的外观和表面位置相对于其垂直位置的变化,研究小组成功利用显微镜精确测量了所有三维空间的位置。
研究人员指出,利用透镜像差提供的潜在信息,弥补了目前显微镜学家在三维空间进行测量时缺乏可用方法的情况。新方法有扩大此类测量可用性的潜力。
研究人员还指出,用户只需要一个标准样品来测量其的效果,并通过校准使用测量的数据即可。
来源:广东省WTO/TBT通报咨询研究中心
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